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董绍俊NSR:NADH氧化纳米模拟酶
崛步化学
>《待分类》
2021.11.03
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通讯作者:
Jin Wang
;董绍俊
通讯单位:纽约州立大学石溪分校;中国科学院长春应用化学研究所
设计高活性纳米模拟酶加速酶促反应时实际应用和基础研究中的一个挑战。
因此,
中国科学院长春应用化学研究所董绍俊院士团队和纽约州立大学石溪分校
Jin Wang
教授
合作通过研究天然
NADH
氧化酶
(NOX)
的催化功能,使用一种简单的方法合成了多维碳负载的
Co
纳米粒子
(Co/C)
催化剂来模拟
NOX
。
Co/C
可以催化
NADH
的脱氢并将电子转移到
O2
产生
H2O2
。相关工作以
“
Bubble-templated synthesis of nanocatalyst Co/C as NADH oxidase mimic
”
为题发表在
National Science Review
上。
图
1. Co/C
的合成和表征。
要点
1.
首先,将硝酸钴和咪唑的均匀混合物热解获得嵌入碳中的均匀
Co
纳米颗粒
(NPs)
。在热解过程中,咪唑同时聚合和蒸发。咪唑气体作为模板获得多孔材料。
要点
2.
研究人员测试和密度泛函理论计算表明,
Co/C
可以显着催化
NADH
脱氢,然后将电子和质子转移到
O2
生成
H2O2
或
H2O
,表现出类似
NADH
氧化酶的活性。
O2
还原成
H2O2
的选择性约为
70%
。
要点
3.
Co/C
还可以介导电子从
NADH
转移到血红素蛋白如细胞色素
c
,从而表现出细胞色素
c
还原酶样活性。
要点
4.
Co/C
纳米颗粒可消耗癌细胞中的
NADH
,诱导活性氧增加,导致氧化磷酸化受损和线粒体膜电位降低,并导致
ATP
产生受损。
图
2.
模拟
Co/C
的
NADH
氧化酶活性。
图
3.
电催化
ORR
表征和理论计算。
图
4.
模拟
Co/C
的细胞色素
c
还原酶活性。
图
5. Co/C
催化
A549
肺癌细胞中
NADH
的消耗。
链接:
https://doi.org/10.1093/nsr/nwab186
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