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仿生酶切割癌細胞DNA,診療監測兩不誤
發布時間:2020-07-23瀏覽次數:1211返回列表
人工金屬酶作為一種潛在的分子藥物,有望在人體內靶向治療癌細胞,減少癌癥治療副作用。但未搞清內部催化機制時,其應用就顯得有些束手束腳。
本月,北京工業大學和中科院高能物理所聯合的研究團隊在《科學進展》上報告了一項研究,他們闡明了一種人工金屬酶的精細分子結構和能級分布特征,并揭示了這種仿生酶的催化活性機制。
天然酶有的催化性能,但生物醫學中的應用對酶的穩定性和免疫原性有geng高要求。為此,研究者對酶進行了一系列改造,使其得以在geng多生物反應中施展拳腳。
在新發表的研究中,科學家設計出活性中心為銅團簇的人工金屬酶,輔以腫瘤靶向肽和血清白蛋白——前者幫助酶與腫瘤細胞定向結合,后者讓酶geng穩定、活性geng高。為血清白蛋白換上金屬團簇內核后,其生物兼容性和金屬催化能力都有所改良。
經過一系列計算和實驗,科學家發現,這種人工金屬酶與底物匹配度良好。而且,由于自身獨特的幾何形狀,人工金屬酶在腫瘤微環境中可長期、穩定、選擇性地讓過表達的過氧化氫轉化,使其變為羥基自由基和氧氣。羥基自由基既能持續切割腫瘤細胞的DNA,讓治療geng,還能產生靈敏的化學發光,便于人們動態追蹤療效。
研究團隊還發現,隨著催化反應的進行,人工金屬酶的活性中心并不會損耗,因為團簇的金屬價態實現了封閉式周期性循環,確保反應geng穩定、持續。
這項研究意味著人工金屬酶的合成向精-準按需又邁進一步。此外,金屬團簇獨特的催化動力學和穩定性構造出新的反應路徑,幫助人們建立可視化檢測、治療特定腫瘤的新方法








