煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）是許多生物催化途徑的必需輔酶。在自然界中，NAD+是通過酶從NADH中不斷再生的，所有合成的NAD+再生策略都需要不斷供應(yīng)昂貴的試劑并產(chǎn)生副產(chǎn)品，這使得這些策略缺乏吸引力。
近期，德國馬普研究所Katharina Landfester組提出了一種人工酶組合，三種酶，即LDH、LOX和CAT，通過溫和的氟化物催化溶膠-凝膠過程被共價封裝到基質(zhì)可滲透的二氧化硅納米反應(yīng)器中。一旦供應(yīng)了少量丙酮酸，不需要額外的有機(jī)底物，該反應(yīng)器能連續(xù)地從氧和水中產(chǎn)生NAD+。這些酶在納米反應(yīng)器內(nèi)保持其活性，并受到保護(hù)，免受蛋白質(zhì)水解和高溫影響。
圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.
該研究還利用納米反應(yīng)器中連續(xù)產(chǎn)生的NAD+在人工葡萄糖代謝中感應(yīng)葡萄糖。
圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.
該反應(yīng)器產(chǎn)生NAD+的過程還能將非氧結(jié)合高鐵血紅蛋白還原為氧結(jié)合血紅蛋白，用于高鐵血紅蛋白血癥的治療。
圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.
綜上，這種多功能的工具將允許設(shè)計人工NAD+依賴代謝或NAD+介導(dǎo)的氧化還原反應(yīng)。
參考文獻(xiàn)：Enzyme-Loaded Nanoreactors Enable the Continuous Regeneration ofNicotinamide Adenine Dinucleotide in Artificial Metabolisms
Angew. Chem. Int. Ed.
DOI: 10.1002/anie.202012023
原文作者：Seong-Min Jo, Frederik R. Wurm,* and KatharinaLandfester*
