谷氨酰胺合成酶（GS）對維持生物體內氨和谷氨酸（Glu）的穩態至關重要。然而，這種天然酶依賴于三磷酸腺苷（ATP）來激活Glu，導致在ATP缺乏的神經毒性事件中GS功能受損。到目前為止，還沒有報道表明使用人工納米結構來模擬GS功能。鑒于此，來自南京大學的魏煒教授、趙勁教授和香港科技大學的黃湧教授等人研究合成了基于末端標記的聚磷酸鹽（polyP）的聚集誘導發射活性聚P-Mn納米片（STPE PMNSs），表現出顯著的GS樣活性，與ATP的存在無關。
文章要點：
1) 該研究證實，STPE PMNS中的polyP在低ATP水平下作為磷酸源激活Glu，并且，在興奮性毒性條件下，這種自喂養機制在神經細胞中ATP水平降低的情況下調節Glu穩態方面具有顯著優勢，STPE PMNSs可有效促進興奮性神經毒性人神經母細胞瘤細胞（SH-SY5Y）Glu向谷氨酰胺（Gln）的轉化，減輕Glu誘導的神經毒性；
2) 此外，該研究表明，納米片的熒光信號能夠精確監測STPE PMNS的亞細胞分布，細胞內熒光信號以轉換響應的方式增強，允許實時跟蹤反應進展，同時，該研究提出了一種自我維持的策略，以解決神經細胞在神經毒性事件中ATP缺乏引起的GS功能損傷，它為聚磷基納米結構的潛在生物應用提供了一個新的方向。
參考資料：
Wang, J., Zhao, X., Tao, Y. et al. Biocompatible aggregation-induced emission active polyphosphate-manganese nanosheets with glutamine synthetase-like activity in excitotoxic nerve cells. Nat. Commun.(2024).
DOI：10.1038/s41467-024-47947-5
https://doi.org/10.1038/s41467-024-47947-5
