生物正交反應能夠在自然環(huán)境中實現(xiàn)對生物過程的有效調(diào)控。然而，目前用于生物正交催化的過渡金屬催化劑(TMCs)仍存在原子利用率低和催化效率不足等問題，導致其在復雜生理環(huán)境中的應用性能不夠理想。有鑒于此，中國科學院長春應化所曲曉剛研究員和任勁松研究員制備了原子級分散、具有均勻活性位點的硫摻雜鐵單原子催化劑(Fe-SA)，其能夠作為一種生物正交催化劑以實現(xiàn)對細胞生物學過程的高效原位調(diào)控。
本文要點：
（1）甘露糖修飾的Fe-SA納米催化劑(Fe-SA@Man NCs)可選擇性調(diào)節(jié)巨噬細胞中的N6-甲基腺嘌呤(m6A)的甲基化，從而能夠有效地實現(xiàn)癌癥免疫治療。研究發(fā)現(xiàn)，m6A-writer METTL3/14復合體蛋白的激動劑前藥(pro-MPCH)可以被靶向腫瘤相關巨噬細胞(TAM)的Fe-SA@Man原位激活，從而能夠上調(diào)METTL3/14復合體蛋白的表達，并隨后通過m6A修飾的超甲基化實現(xiàn)對TAMs的重編程，以殺傷腫瘤。
（2）此外，研究者也發(fā)現(xiàn)該NCs具有類氧化酶(OXD)活性，可通過產(chǎn)生活性氧(ROS)以進一步促進m6A甲基化的上調(diào)和巨噬細胞的極化。實驗結果表明，重編程的M1型巨噬細胞可以誘導免疫應答，并抑制腫瘤細胞的增殖。綜上所述，該研究不僅能夠為設計高效的單原子生物正交催化劑提供重要的借鑒，也可以為實現(xiàn)對m6A RNA甲基化的時空調(diào)控提供新的見解。
Mengyu Sun. et al. Single-Atom Catalysts Mediated Bioorthogonal Modulation of N6?Methyladenosine Methylation for Boosting Cancer Immunotherapy. Journal of the American Chemical Society. 2024
DOI: 10.1021/jacs.3c12726
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c12726
