【江苏科技报11月14日】酶是自然界最精妙的“催化工匠”，如何在无外部载体条件下实现酶的有序组织、可调距离与可重复使用，一直是绿色生物制造领域的核心科学难题。11月5日，记者从江南大学获悉，该校生物工程学院周哲敏教授团队近期成功构建了一种具备可编程性与可回收利用特性的纯蛋白质支架体系，能够在分子层面上精准控制多酶的排列，实现高效协同催化。相关研究成果已发表于国际知名期刊《先进功能材料》。
研究人员以具有自组装能力的γ-Prefoldin蛋白纤维为骨架，引入两对正交识别模块SpyTag/SpyCatcher与Snoop‐Tag/SnoopCatcher，再结合刚性α-螺旋桥蛋白，实现了酶分子间距离从8nm到30nm的可编程调控。这种“蛋白模块积木式”设计，不仅可在分子尺度上实现酶的几何化排列，还能在宏观上自组装形成可见、可回收的蛋白凝胶材料。“可编程纯蛋白支架”在结构上稳定、操作上简便，可直接由粗裂解液自发组装而成，无须复杂的纯化过程，让酶实现精确的“排队工作”。
“我们的目标是让酶像工厂里的智能机器人一样，在分子工厂中精准协作、循环运转。”周哲敏介绍，“这种可编程支架设计理念能有效提升生物催化体系的稳定性与
利用率，例如塑料降解、生物能源转化及药物合成等，将为绿色制造提供全新的材料基础。”
此外，团队以塑料降解中常用的酶作为验证模型进行了系统评估。结果表明，该支架可实现两种酶的精准交替排列，形成高效的“底物通道效应”，显著提高了反应效率和稳定性，为可持续生物制造提供新思路。
本文来源：江苏科技报https://jskjb.skzb.org.cn/xpaper/release/147627/161431.shtml
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