生物正交反应能够在自然环境中实现对生物过程的有效调控。然而，目前用于生物正交催化的过渡金属催化剂(TMCs)仍存在原子利用率低和催化效率不足等问题，导致其在复杂生理环境中的应用性能不够理想。有鉴于此，中国科学院长春应化所曲晓刚研究员和任劲松研究员制备了原子级分散、具有均匀活性位点的硫掺杂铁单原子催化剂(Fe-SA)，其能够作为一种生物正交催化剂以实现对细胞生物学过程的高效原位调控。

本文要点：

（1）甘露糖修饰的Fe-SA纳米催化剂(Fe-SA@Man NCs)可选择性调节巨噬细胞中的N⁶-甲基腺嘌呤(m6A)的甲基化，从而能够有效地实现癌症免疫治疗。研究发现，m⁶A-writer METTL3/14复合体蛋白的激动剂前药(pro-MPCH)可以被靶向肿瘤相关巨噬细胞(TAM)的Fe-SA@Man原位激活，从而能够上调METTL3/14复合体蛋白的表达，并随后通过m⁶A修饰的超甲基化实现对TAMs的重编程，以杀伤肿瘤。

（2）此外，研究者也发现该NCs具有类氧化酶(OXD)活性，可通过产生活性氧(ROS)以进一步促进m⁶A甲基化的上调和巨噬细胞的极化。实验结果表明，重编程的M1型巨噬细胞可以诱导免疫应答，并抑制肿瘤细胞的增殖。综上所述，该研究不仅能够为设计高效的单原子生物正交催化剂提供重要的借鉴，也可以为实现对m⁶A RNA甲基化的时空调控提供新的见解。

Mengyu Sun. et al. Single-Atom Catalysts Mediated Bioorthogonal Modulation of N⁶‑Methyladenosine Methylation for Boosting Cancer Immunotherapy. Journal of the American Chemical Society. 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c12726

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c12726