科技日?qǐng)?bào)訊 （記者陳曦 通訊員焦德芳）日前，天津大學(xué)醫(yī)學(xué)部張曉東教授團(tuán)隊(duì)成功設(shè)計(jì)出一類全新的人工酶——團(tuán)簇酶。團(tuán)簇酶具有超強(qiáng)催化活性和選擇性，對(duì)阿爾茨海默癥、腦損傷等神經(jīng)炎癥治療潛力巨大。相關(guān)成果1月7日在線發(fā)表于國際權(quán)威期刊《自然·通訊》。

酶是生物體內(nèi)一種重要的催化劑，是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。酶催化能在常溫常壓下將化學(xué)反應(yīng)速度提高百倍以上，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)ι窠?jīng)學(xué)、腫瘤、生物傳感等具有巨大應(yīng)用價(jià)值，也被廣泛用于農(nóng)業(yè)、食品、化工等各領(lǐng)域。然而，大部分天然酶制備困難、穩(wěn)定性差、催化條件苛刻，難以大規(guī)模應(yīng)用。在實(shí)驗(yàn)室中合成人工酶是生物化學(xué)家最感興趣也最具挑戰(zhàn)性的課題之一。如何設(shè)計(jì)出具有高催化活性和選擇性的人工酶成了全球科學(xué)家面臨的共同難題。

天津大學(xué)團(tuán)隊(duì)在國際上首次提出“團(tuán)簇酶”概念，他們通過單原子調(diào)控的方法成功設(shè)計(jì)出一類具有原子精確結(jié)構(gòu)的人工酶——團(tuán)簇酶。實(shí)驗(yàn)證明，團(tuán)簇酶具有高催化活性和選擇性，其抗氧化活性是天然水溶性維生素E的160倍，是花青素分子的9倍。生物學(xué)結(jié)果顯示，使用團(tuán)簇酶制劑能有效減輕腦損傷小鼠的神經(jīng)炎癥，顯著降低病鼠體內(nèi)的炎癥因子。特別值得一提的是，團(tuán)簇酶尺寸超小，能通過腎臟自然濾除，這也意味著使用團(tuán)簇酶藥物可以避免對(duì)肝腎等器官的副作用損傷。

“團(tuán)簇酶在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，特別是神經(jīng)科學(xué)與工程領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景?！眻F(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人張曉東教授表示，“下一步，我們將繼續(xù)完善團(tuán)簇酶的可變性，提升其靶向功能，深入挖掘其對(duì)阿爾茨海默癥、腦損傷等多種重大神經(jīng)炎癥的治療潛力?！?/p>