【J. Am. Chem. Soc.】纤维素酶-模拟高分子纳米颗粒共混物催化剂协同水解纤维素

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类酶催化剂的设计一直是化学家追求的目标，但由于复杂底物的多功能活性中心的精确定位催化基团的构建面临挑战，因此很难实现。


纤维素水解是生物质利用的关键步骤，需要多种酶协同工作，以克服水解难降解底物的困难。近期，Iowa State University的Yan Zhao报道了一种通过共价分子印迹和印迹位点的策略性后修饰来构建多酶合成的方法。合成催化剂一次在多个位置内分解或从非还原端外分解一个纤维素链的一个或三个葡萄糖单元，所有这些都使用在天然纤维素酶中发现的二羧酸基序。


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图片来源：J. Am. Chem. Soc.


通过模拟胞内酶、胞外纤维素酶和β-葡萄糖苷酶，合成催化剂以协同方式水解纤维素，其在pH 6.5的缓冲液中，90°C时的活性是在pH 5和37°C时黑曲霉来源的纤维素酶的两倍多，是商品化纤维素酶混合物（来自Novozyme）的44%。


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图片来源：J. Am. Chem. Soc.


作为稳定的交联聚合物纳米颗粒，合成催化剂在90°C下预热3天后活性几乎没有变化，并且可以重复使用，在10个反应循环后仍保持76%的活性。


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图片来源：J. Am. Chem. Soc.

参考文献：Synergistic Hydrolysis of Cellulose by a Blend of Cellulase-

Mimicking Polymeric Nanoparticle Catalysts

J. Am. Chem. Soc.

原文作者：Milad Zangiabadi and Yan Zhao*

https://doi.org/10.1021/jacs.2c06848



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