JACS:光调控实现酶催化反应超灵敏快速选择性
纳米技术 纳米 2021-04-13

超灵敏现象(Ultrasensitivity)是生物化学反应中具有的普遍的突显特性,设计这种合成反应网络和超灵敏效应非常困难,但是能够实现类生命材料的性质和应用。有鉴于此,荷兰奈美恩大学Wilhelm T. S. Huck等报道了发展一种具有普适性的模块化分子催化策略,能够通过光实现可逆地调节酶的活性,同时能够通过简单的在酶催化体系的不平衡条件中,通过加入可逆的光开关抑制剂PI(photoswitchable inhibitor)实现超灵敏性的酶催化调控。通过这种生色基团/弹头战略,能够实现合成糜蛋白酶(α-chymotrypsin)。这种方法能够用于发展相互区别的抑制常数Ki抑制剂实现对酶催化反应的超灵敏调控。

本文要点:

(1)

作者通过在微流反应器进行非平衡条件中连续加入/除去反应物过程中的变化。在对搅拌釜式反应器光照条件中,通过分别调控UV、蓝光的脉冲光时间/频率,实现了对酶反应性的超灵敏响应、通过光输入引号频率调控光学抑制剂的异构体。

(2)

这种方法能够可逆的同时调控单个酶催化反应中的动力学,从而实现将酶进行催化反应活性编程、对反应机理进行调控。

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参考文献

Michael Teders, Aleksandr A. Pogodaev, Glenn Bojanov, and Wilhelm T. S. Huck*, Reversible Photoswitchable Inhibitors Generate Ultrasensitivity in Out-of-Equilibrium Enzymatic Reactions, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.0c12956

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c12956


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