在空间受限的微环境中进行的多酶生物催化级联反应（MBC）是活细胞内重要的信号传递和代谢途径。它提供了复杂蜂窝网络之间的顺序互通和即时信号反馈，从而允许组织特定的生物功能。事实上，人们已经进行了大量研究来模拟这一MBC过程，以构建在人工系统中难以实现的复杂的化学转化网络，并且所构建的仿生级联显示出显著的优点，可以有效地控制信号的传递，避免繁琐的中间产物的分离或提纯。迄今为止，在微米或纳米尺度的受限支架中固定化多酶为设计无细胞MBC提供了一种通用的手段，合理的固定化不仅可以提供细胞状的空间分隔，而且可以改善酶的易碎性，提高回收和重复使用的效率。

近日，广州医科大学Ting Song，Siming Huang，中山大学陈国胜报道了率先使用介孔氢键有机骨架（MHOFs）作为保护支架来组织生物催化级联。

文章要点

1）采用温和的从头组装，不同的双酶或三酶级联被组织在长程有序介孔骨架（24.5 × 18.6 Å）中。而MHOFs有限的微环境具有坚固和大的运输通道，有利于多种客体在活性位点的扩散，允许有效地运输各种生物催化底物。实验结果显示，这种新的MHOF约束的级联系统显示出优异的活性、扩大的催化底物范围和超高的稳定性，使其能够在多孔载体中进行复杂的化学转化。

2）研究人员基于MHOFs约束的生物催化级联系统，构建了一种超灵敏稳定的即时诊断生物传感器（point-of-care diagnosis biosensor）。

这项研究展现了在HOFs中的第一个酶级联的案例，并揭示了MHOFs作为保护多酶催化级联支架的出色生物催化转化性能。

参考文献

Zhuopeng Tang, et al, Biocatalytic Cascade in an Ultrastable Mesoporous Hydrogen-Bonded Organic Framework for Point-of-Care Biosensing,  Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202110351

https://doi.org/10.1002/anie.202110351