【ACS Appl. Mater. Interfaces】磷酸钴纳米晶体:用于高效化学酶法合成α-酮酸的类过氧化氢酶纳米酶载体

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化学酶催化结合了化学和酶催化的特点,为利用无机催化剂和酶设计生物合成途径提供了巨大的可能性。然而,化学酶催化的效率通常取决于两种催化剂的协同作用和相容性。

最近,天津大学孙彦组首次报道了磷酸钴纳米晶体(CoPs)的过氧化氢酶样活性。在温和的条件下,通过CoPsL-氨基酸氧化酶(LAAO)的一锅仿生矿化,制备了一种杂化纳米生物催化剂LAAO@CoPs,用于化学酶法合成α-酮酸。


图片来源:ACS Appl. Mater. Interfaces

 

L-色氨酸(L-Trp)的酶促氧化过程中,直接接触酶和纳米酶催化位点的制备纳米生物催化剂最大化了氧化中间体H2O2原位化学分解的底物通道效应,从而最大限度地减少了H2O2的积累和副产物的产生。

图片来源:ACS Appl. Mater. Interfaces

 

受益于LAAO@CoPsL-Trp完全转化为吲哚丙酮酸(100.0%),比游离LAAO体系(47.6%)的产率高出两倍以上。同时LAAO@CoPs对热处理和蛋白水解处理显示出高稳定性。

图片来源:ACS Appl. Mater. Interfaces

 

总之,这项工作为构建用于级联反应的高性能纳米生物催化剂提供了一种新的设计方法,特别是对于那些含有有毒或反应性中间体的系统。

 

参考文献:Cobalt Phosphate Nanocrystals: A Catalase-Like Nanozyme and In Situ Enzyme-Encapsulating Carrier for Efficient Chemoenzymatic Synthesis of α‑Keto Acid

ACS Appl. Mater. Interfaces

DOI10.1021/acsami.1c15043

原文作者:Zhenfu Wang, Yang Liu, Xiaoyan Dong, and Yan Sun*


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