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通过三唑和金属离子的协同桥接活性和稳定的醇脱氢酶组装水凝胶
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2023-04-13 , DOI: 10.1038/s41467-023-37921-y Qiang Chen 1 , Ge Qu 2 , Xu Li 2 , Mingjian Feng 1 , Fan Yang 3 , Yanjie Li 3 , Jincheng Li 2 , Feifei Tong 2 , Shiyi Song 2 , Yujun Wang 1 , Zhoutong Sun 2 , Guangsheng Luo 1
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更新日期:2023-04-14
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2023-04-13 , DOI: 10.1038/s41467-023-37921-y Qiang Chen 1 , Ge Qu 2 , Xu Li 2 , Mingjian Feng 1 , Fan Yang 3 , Yanjie Li 3 , Jincheng Li 2 , Feifei Tong 2 , Shiyi Song 2 , Yujun Wang 1 , Zhoutong Sun 2 , Guangsheng Luo 1
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生物催化以其绿色、温和和高选择性的特性,越来越多地取代传统的精细化学品制造方法,但酶等生物催化剂通常价格昂贵、易碎且难以回收利用。固定化为酶提供了保护并使其能够方便地重复使用,这使得固定化酶有望成为多相生物催化剂;然而,它们的工业应用受到比活性低和稳定性差的限制。在此,我们报告了一种可行的策略,利用三唑和金属离子的协同桥接来诱导形成具有更高活性的多孔酶组装水凝胶。制备的酶组装水凝胶对苯乙酮还原的催化效率是游离酶的6.3倍,12次循环使用后的高残留催化活性证实了可重复使用性。通过低温电子显微镜成功分析了水凝胶酶的近原子分辨率 (2.1 Å) 结构,表明性能增强的结构-性质关系。此外,阐明了凝胶形成的可能机制,揭示了三唑和金属离子的不可或缺性,这指导了使用其他两种酶来制备具有良好可重复使用性的酶组装水凝胶。所描述的策略可以为实用催化生物材料和固定化生物催化剂的开发铺平道路。这表明增强性能的结构 - 特性关系。此外,阐明了凝胶形成的可能机制,揭示了三唑和金属离子的不可或缺性,这指导了使用其他两种酶来制备具有良好可重复使用性的酶组装水凝胶。所描述的策略可以为实用催化生物材料和固定化生物催化剂的开发铺平道路。这表明增强性能的结构 - 特性关系。此外,阐明了凝胶形成的可能机制,揭示了三唑和金属离子的不可或缺性,这指导了使用其他两种酶来制备具有良好可重复使用性的酶组装水凝胶。所描述的策略可以为实用催化生物材料和固定化生物催化剂的开发铺平道路。
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