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Nature Commun:空間臨近Fe-Cu雙原子擬酶催化活化O2
納米技術 納米 2024-03-14

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設計結構精確的單原子納米酶以及理解單原子納米酶的生物催化機理對于開發替代生物酶的催化劑非常重要。雖然人們對模擬生物結構進行廣泛努力,但是如何將單原子納米酶與均相酶催化機理進行結合仍具有非常大的挑戰和困難。

有鑒于此,香港理工大學Kwok-Yin Wong、Lawrence Yoon Suk Lee、蔡嵩驊浦項科技大學Kug-Seung Lee、哈爾濱師范大學趙景祥報道設計相鄰Fe催化活性位點與Cu位點的雙位點單原子納米酶催化劑。

本文要點

(1)

與平面雙原子位點不同,設計的FePc@2D-Cu-N-C雙原子催化劑具有垂直的Fe-Cu位點,并且與底物之間具有非常好的親和性,以及快速的電子轉移。FePc@2D-Cu-N-C的這些特點導致其能夠表現類似生物的均相酶催化活化O2,并且與自然界的細胞色素c氧化酶起到類似的功能和機理。

(2)

FePc@2D-Cu-N-C雙原子催化劑能夠具有替代P450 3A4用于藥物代謝和藥物之間相互作用。這項研究結果有助于深入的原子級理解和設計擬酶納米酶催化劑。

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參考文獻

Wang, Y., Paidi, V.K., Wang, W. et al. Spatial engineering of single-atom Fe adjacent to Cu-assisted nanozymes for biomimetic O2 activation. Nat Commun 15, 2239 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-46528-w

https://www.nature.com/articles/s41467-024-46528-w


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