生物催化转化在生物体中，如多酶催化级联，在不同的细胞膜区隔的细胞器中高效率地进行。然而，在自然系统中模拟生物催化级联过程仍然具有挑战性。

近日，华东师范大学Li Li报道了多壳金属有机骨架（MOF）可以作为一种层次化的支架，在纳米尺度上对酶进行空间组织，以提高级联催化效率。

文章要点

1）通过外延逐壳过生长的方法将多壳MOF包裹在多酶上，其催化效率是溶液中游离酶的5.8~13.5倍。重要的是，多壳MOF可以作为一个多空间隔室的纳米反应器，允许在一个MOF纳米颗粒中物理分隔多个酶，以便在一个锅中进行不相容的串联生物催化反应。

2）研究人员使用纳米傅立叶变换红外光谱(Nano-FTIR)来解决与多壳MOF中的酶相关的纳米级振动活性的不均一性。

3）多壳MOF能够根据特定的串联反应路线方便地控制多酶的位置，其中载酶1和载酶2的壳沿内到外壳的紧密定位可以有效地促进质量传递，从而促进高效的串联生物催化反应。

这项工作有望为设计高效的多酶催化级联反应提供新的思路，以鼓励其在许多化工和制药工业过程中的应用。

参考文献

Man, T., Xu, C., Liu, XY. et al. Hierarchically encapsulating enzymes with multi-shelled metal-organic frameworks for tandem biocatalytic reactions. Nat Commun 13, 305 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-27983-9

https://doi.org/10.1038/s41467-022-27983-9