酶是一種能夠治療多種疾病、安全有效的工具。隨著生物醫學和納米技術的日益融合,具有顯著的可控性和功能性的人工納米酶在醫學領域中得到了廣泛的應用。然而,納米酶在催化多樣性、特異性和生物安全性等方面仍與天然酶存在顯著的差距。有鑒于此,中科大劉揚中教授、Junjie Cheng和新加坡國立大學陳小元教授構建了一種模擬煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶活性的非金屬單原子硒納米酶(SeSAE)。
本文要點:
(1)該新型的單原子納米酶在腫瘤中具有獨特的催化功能,因此能夠作為傳統金屬基催化劑的安全替代品,并有效地切斷細胞能量和還原當量。研究發現,SeSAE可在不同的小鼠模型中表現出作為抗腫瘤納米藥物的顯著療效,并且不會產生明顯的全身不良反應。
(2)實驗通過密度泛函理論計算了非金屬SeSAE的類NADPH氧化酶活性的機理。此外,研究者也對該納米酶的生物學功能、細胞死亡途徑和代謝重塑作用進行了全面的研究,旨在為開發具有臨床轉化潛力的單原子納米酶提供新的見解。
Junjie Cheng. et al. A non-metal single atom nanozyme for cutting off the energy and reducing the power of tumors. Angewandte Chemie International Edition. 2024
DOI: 10.1002/anie.202319982
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202319982