設計人工酶用于體內催化目前仍面臨生物大分子污染、生物分布差和底物相互作用不足等嚴峻挑戰。有鑒于此,復旦大學聶志鴻教授、清華大學楊振忠教授和沈陽醫學院柳云恩教授開發了帶有Cu/N-雜環碳烯活性位點(SCNP-Cu)的單鏈聚合物納米顆粒,其可作為過氧化物酶模擬物實現體內催化和化學動力學治療(CDT)。
本文要點:
(1)與基于未折疊線性聚合物支架和多鏈交聯支架的酶模擬物相比,SCNP-Cu可在體內外表現出更好的腫瘤積累和CDT效率。具有蛋白樣大小的SCNP支架可促進被動擴散,而其表面的正電荷則能夠實現主動的轉胞吞作用,以深入滲透腫瘤,并在腫瘤部位積累。研究發現,SCNP支架的亞分子區室可有效保護活性位點免受蛋白質結合,從而能夠為生命系統內的催化過程提供“更清潔”的微環境。
(2)實驗結果表明,SCNP-Cu的折疊結構有利于其實現胞質遞送和胞質內的自由擴散,確保能夠與內源性H2O2發生有效接觸,以原位產生有毒的羥基自由基(·OH),破壞細胞內靶標(如脂質,核酸)。綜上所述,該研究構建的多功能SCNP基納米平臺能夠為開發用于體內催化的人工酶提供一個新的方法。
Di Zheng. et al. Efficient Cytosolic Delivery of Single-Chain Polymeric Artificial Enzymes for Intracellular Catalysis and Chemo-Dynamic Therapy. Journal of the American Chemical Society. 2025
DOI: 10.1021/jacs.4c14264
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c14264