國家納米中心在單原子酶用于腫瘤催化治療方面取得進展
近日,中國科學院國家納米科學中心研究員陳春英團隊和研究員楊蓉團隊在單原子納米酶用于腫瘤催化治療方面取得進展。相關研究成果以Tumor-Microenvironment- Responsive Cascade Reactions by a Cobalt-Single-Atom Nanozyme for Synergistic Nanocatalytic Chemotherapy為題發表于《德國應用化學》(Angewandte Chemie International Edition)。 近年來,基于腫瘤微環境(TME)響應產生活性氧(ROS)的納米催化療法受到廣泛關注。然而,納米材料模擬酶(簡稱“納米酶”)有著多種表面構象和晶體結構,以及不均一的元素分布,因而衍生出復雜的催化機制,對提升其類酶活性和特異性帶來了挑戰。如何合理設計和有效模擬生物酶的活性位點和空間構象,仍然是一個關鍵而極具挑......閱讀全文
酶催化的反應簡介
酶是一種具有特異性的高效生物催化劑,絕大多數的酶是活細胞產生的蛋白質。酶的催化條件溫和,在常溫、常壓下即可進行。酶催化的反應稱為酶促反應,要比相應的非催化反應快103-107倍。酶促反應動力學簡稱酶動力學,主要研究酶促反應的速度和底物(即反應物)濃度以及其他因素的關系。在底物濃度很低時酶促反應是一級
酶催化的主要特性
普遍性1、酶與一般催化劑一樣,只催化熱力學允許的化學反應(即可逆反應)2、可以加快化學反應的速率,而不改變反應的平衡點,即不改變反應的平衡常數3、作用機理都是降低反應的活化能4、在反應前后,酶沒有質和量的改變,且微量的酶便可發揮巨大的催化作用。特殊性但是酶也具有不同于其他催化劑的特殊性。在酶促反應中
催化酶的結構基礎
參與翻譯生化反應的有多種酶,但其核心生化反應主要由兩類酶參與:催化腺苷化反應和tRNA裝載的氨酰-tRNA合成酶、催化肽鍵合成的核糖體核酶。下面將進一步探討這兩種酶的結構生物學基礎,以及它們確保反應準確發生的校正機制。氨酰-tRNA合成酶氨酰-tRNA合成酶有四個結構域和三個活性位點。由于每種tRN
合肥研究院發現碲化鎳納米材料的類酶催化活性
近期,中國科學院合肥物質科學研究院智能機械研究所黃行九研究員和“973”項目首席科學家劉錦淮研究員領導的研究團隊發現碲化鎳納米材料的類酶催化活性,并成功應用于生物檢測。 酶是一類生物催化劑,生物體內含有數千種酶,它們支配著生物的新陳代謝、營養和能量轉換等許多催化過程,與生命過程關系密
首次利用納米酶的催化特性實現鼻咽癌移植瘤光聲成像
12月12日,Nano Letters 雜志在線發表了類外泌體納米酶小體催化腫瘤光聲成像的最新研究成果。研究人員首次利用納米酶的酶學催化特性,實現了鼻咽癌移植瘤的光聲成像。 光聲成像結合了純光學成像的高對比度和純超聲成像的高穿透深度優點,能夠提供高對比度和高分辨率的組織成像,是目前非常有應用前
納米探針讓腫瘤組織現形
英國《自然·生物醫學工程》雜志近日在線發表的一篇論文,描述了一種進入腫瘤后發出熒光的納米探針,可在癌癥手術時作為通用顯像劑。研究團隊在小鼠實驗中成功使用了這種類似晶體管的探針,并發現其能標記出直徑小于1毫米的腫瘤結。 目前對許多癌癥,尤其是早期或較早期的實體腫瘤來說,手術切除仍是主要的治療方案
納米刀,精確擊穿腫瘤細胞
在殺死腫瘤細胞同時,如何最大程度保護周圍組織不受損傷?日前,在中國人民解放軍總醫院(301醫院)召開的國際納米刀技術專題學術會議上,該院肝膽外科副主任醫師陳永亮教授團隊與美國肯塔基州路易斯維爾大學團隊演示的一種納米刀腫瘤治療新技術,讓這些變成現實。 腫瘤細胞的細胞膜在高壓電流作用下發生穿孔,從
國家納米中心腫瘤納米疫苗構建研究獲進展
腫瘤疫苗是指利用腫瘤抗原,通過主動免疫方式誘導機體產生特異性抗腫瘤效應,激發機體自身的免疫保護機制,達到治療腫瘤或預防腫瘤發生的作用。盡管基于疫苗的抗腫瘤療法有優越的理論基礎,但目前未能達到令人滿意的臨床治療效果。其中,提高疫苗的免疫刺激效率是腫瘤免疫治療領域的重要研究方向之一。 中國科學院國
克服腫瘤治療局限性-一種多功能納米酶被研發
近日,電子科技大學生命科學與技術學院教授劉貽堯團隊在《科學進展》在線發表論文。研究開發了一種多功能納米酶MCMSFT,通過誘導非凋亡性鐵死亡和增強免疫識別/攻擊能力,并利用不同的機制間互補協同作用,克服腫瘤治療的內在局限性和改善治療干預的結果。 腫瘤細胞的凋亡抵抗與免疫逃逸特性顯著增加了癌癥治
腫瘤藥物“納米時代”來臨,改善腫瘤患者生存狀況
納米藥物是粒徑在1-100nm的藥物或藥物載體的總稱。眾所周知,腫瘤具有EPR效應(enhanced permeability and retention effect),即實體瘤的高通透性和滯留效應。由于腫瘤細胞新生內皮細胞不連續性,粒徑小于200nm的粒子可以通過血管壁進入組織間隙。大量研究
納米催化“高穩定性”新星誕生
提到大型化工,人們往往首先想到鱗次櫛比的工業廠房。然而,在這些高聳入云的“鋼鐵森林”里面,決定化工過程效率的卻是眾多的催化劑。這些催化劑通過調控反應途徑和加速反應進程提高效率,其中在納米乃至原子尺度上的活性位結構更是催化作用的核心。 近日,中國科學院大連化學物理研究所(以下簡稱大化所)催化基礎
納米催化“高穩定性”新星誕生
提到大型化工,人們往往首先想到的是鱗次櫛比的工業廠房。然而,在這些高聳入云的“鋼鐵森林”里面,決定化工過程效率卻是眾多的催化劑。這些催化劑通過調控反應途徑和加速反應進程提高過程效率,其中在納米乃至原子尺度上的活性位結構是催化作用的核心。 近日,中國科學院大連化學物理研究所(以下簡稱“大化所”
大連化物所納米金催化研究獲進展
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員張濤、劉曉艷團隊在金催化研究方面取得新進展,采用鋅鋁水滑石負載的硫醇保護Au25原子團簇作為前驅體制得的納米金催化劑,在含有其它不飽和取代基團的芳香硝基化合物選擇加氫反應中表現出較高的選擇性,相關研究成果發表在《德國應用化學》(Angew. Chem. I
生物酶學基礎酶的催化特性
酶的催化特性酶和一般化學催化劑相比,酶具有下列的共性和特點。1 共性酶與一般催化劑相比,具有下面幾個共性:①具有很高的催化效率,但酶本身在反應前后并無變化。酶與一般催化劑一樣,用量少,催化效率高;②不改變化學反應的平衡常數。酶對一個正向反應和其逆向反應速度的影響是相同的,即反應的平衡常數在有酶和無酶
酶催化劑的特點
酶催化劑除一般催化劑的特點外,還有以下特點:(1)酶催化效率高。(2)反應條件溫和。(3)高度特異性。酶催化反應用于工業生產,可以簡化工藝流程、降低能耗、節省資源、減少污染。釀造工業利用酶催化反應生產酒、有機酸、抗菌素等產品,已成為一項重要的產業。
酶的催化機理介紹
催化機理酶的催化機理和一般化學催化劑基本相同,也是先和反應物(酶的底物)結合成絡合物,通過降低反應的活化能來提高化學反應的速度,在恒定溫度下,化學反應體系中每個反應物分子所含的能量雖然差別較大,但其平均值較低,這是反應的初態。S(底物)→P(產物)這個反應之所以能夠進行,是因為有相當部分的S分子已被
酶催化反應的特征
特征酶催化反應還表現出一種在非酶促反應中不常見到的特征,即可與底物飽和。當底物濃度增加時,酶反應速率達到平衡并接近一個最大值Vm(見圖)。公式簡介1913年L.邁克利斯和L.M.門頓發展了關于酶的作用和動力學的一般理論,假定酶E首先與底物S結合形成酶-底物復合物ES;然后此復合物在第二步反應中分解形
脂肪酶的催化機制
脂肪酶具有油-水界面的親和力,能在油-水界面上高速率的催化水解不溶于水的脂類物質;脂肪酶作用在體系的親水-疏水界面層,這也是區別于酯酶的一個特征。來源不同的脂肪酶,在氨基酸序列上可能存在較大差異,但其三級結構卻非常相似。脂肪酶的活性部位殘基由絲氨酸、天冬氨酸、組氨酸組成,屬于絲氨酸蛋白酶類。脂肪酶的
酶的結構和催化機制
1、酶的組成與結構:酶的化學本質是蛋白質,蛋白質分子是由氨基酸組成。酶的結構分為四級:一級結構:氨基酸殘基嚴格地按一定順序線性排列稱為蛋白質一級結構,一個蛋白質分子可能由一條肽鏈構成、也可能由幾條肽鏈構成。二級結構:由于肽鏈上的一個肽鍵上的氫原子與另一個肽鍵上的氧原子有可能能形成氫鍵,所以,肽鏈可以
什么是酶催化劑?
酶催化劑即指酶,是一類由生物體產生的具有高效和專一催化功能的蛋白質。酶催化劑和活細胞催化劑均可稱為生物催化劑。在生物體內,酶參與催化幾乎所有的物質轉化過程,與生命活動有密切關系;在體外,也可作為催化劑進行工業生產。酶有很高的催化效率,在溫和條件下(室溫、常壓、中性)極為有效,其催化效率為一般非生物催
什么是酶的酸堿催化?
酸堿催化是指酶通過瞬時向底物提供質子或接受質子,從而穩定過渡態,加速反應。根據不同的酸堿理論,可分為一般酸堿(廣義酸堿)催化和特殊酸堿(狹義酸堿)催化兩種,后者特指H+和OH-的催化作用;前者還包括其他弱酸弱堿的催化作用。酶促反應一般發生在近中性條件,H+和OH-的濃度很低,所以主要是一般酸堿催化。
酶的催化機理分析
1.鄰近定向 對一個雙分子反應,酶可以使兩個底物結合在活性中心彼此靠近,并具有正確的取向。這比在溶液中隨機碰撞更容易發生反應。鄰近效應相當于大大提高了有效底物濃度,甚至超過現實中可以達到的濃度。定向效應則使每一次碰撞都具有正確的取向。化學上通過將分子間反應轉變成分子內反應對此進行推算,認為可以將反應
酶催化的作用有哪些?
酶加速或減慢化學反應的作用。在一個活細胞中同時進行的幾百種不同的反應都是借助于細胞內含有的相當數目的酶完成的。它們在催化反應專一性,催化效率以及對溫度、pH值的敏感等方面表現出一般工業催化劑所沒有的特性。在許多情況下,底物分子中微小的結構變化會喪失一個化合物作為底物的能力。
蛋白酶的催化過程
1. 稱取胰蛋白酶:按胰蛋白酶液濃度為 0.25 %,用電子天平準確稱取粉劑溶入小燒杯中的雙蒸水(若用雙蒸水需要調 PH 到 7.2 左右)或 PBS ( D-hanks )液中。攪拌混勻,置于 4℃ 內過夜。2. 用注射濾器抽濾消毒:配好的胰酶溶液要在超凈臺內用注射濾器( 0.22 微米微孔濾膜)
酶催化法制備亮氨酸
酶催化法生產L一亮氨酸通常是利用轉氨酶轉氨給a一酮基異己酸生成L一亮氨酸和組氨酸將相關的酶和NADH共價結合在膜上,讓底物緩緩地經過膜而進行酶催化反應生成L一亮氨酸。如1981年,Wichmann er al.建立了一種用超濾膜制成的膜反應器,膜上共價結合了亮氨酸轉氨酶、甲酸轉氨酶、和NADH,當底
磷酸酶的催化機制
半胱氨酸依賴的磷酸酶通過形成磷酸-半胱氨酸中間體來催化磷酸酯鍵的斷裂,具體過程如下(以磷酸化的酪氨酸去磷酸化過程為例,參見右圖)[1]首先,酶活性位點上的自由的半胱氨酸親核基團進攻磷酸基團中的磷原子并成鍵;然后,連接磷酸基團與酪氨酸的P-O鍵接受位置合適的酸性氨基酸(如天冬氨酸)或水分子所提供的質子
簡述脂肪酶催化機制
脂肪酶具有油-水界面的親和力,能在油-水界面上高速率的催化水解不溶于水的脂類物質;脂肪酶作用在體系的親水-疏水界面層,這也是區別于酯酶的一個特征。 來源不同的脂肪酶,在氨基酸序列上可能存在較大差異,但其三級結構卻非常相似。脂肪酶的活性部位殘基由絲氨酸、天冬氨酸、組氨酸組成,屬于絲氨酸蛋白酶類。
酶催化作用機理
酶是催化劑,在催化反應過程中,酶并不消耗,而是在催化過程中,酶和底物生成絡合物,在反應完成后,恢復到原來的酶。酶活性中心的結合部位首先決定了酶催化作用的專一性。因此,有人將它比喻為鎖和鑰匙的關系,提出了"鎖和鑰匙"模型,指出,酶蛋白的活性部位與底物的形狀和大小完全適合時,才能發生催化反應,否則不會發
大連化物所納米碳材料催化研究獲進展
采用廉價和儲量豐富的非貴金屬替代稀有的貴金屬作為催化劑,實現重要能源和化工過程的高效轉化是當今催化科學和化學化工研究的熱點。近日,中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室副研究員鄧德會和中科院院士包信和帶領的研究團隊在長期深入研究納米碳材料催化的基礎上,通過創新二維納米碳材料(類石墨烯
大連化物所納米碳催化研究取得重要突破
我國是一個聚氯乙烯(PVC)生產和消耗大國,2013年生產1529.5萬噸,其中75%是由煤經電石法制得的乙炔再在氯化汞(HgCl2)催化劑作用下經過氫氯化反應過程生產而來。這一過程造成了大量的汞(俗稱“水銀”)排放,對環境造成嚴重的污染。聯合國2013年1月通過了旨在全球范圍內控制和減少汞排放