酶在現(xiàn)代工業(yè)和醫(yī)學(xué)治療中的應(yīng)用取得了良好的進展。像大多數(shù)非纖維蛋白質(zhì)一樣，酶在原位具有固有的脆弱性，這阻礙了它們在商業(yè)催化中的應(yīng)用。因此，在催化、生物醫(yī)學(xué)和生物傳感應(yīng)用中，固體表面或固體內(nèi)部的固定化被用作增強酶穩(wěn)定性的策略。通過自下而上的合成將酶結(jié)合到氫鍵有機框架（HOFs）中是一種很有前途的生物復(fù)合材料，可用于催化和傳感。最近，Graz University of Technology的Bernd Nidetzky及其團隊報道了D-氨基酸氧化酶（DAAO）與基于無金屬四酰胺/四羧酸鹽的BioHOF-1在水中的合成結(jié)合。通過由58個氨基酸組成的多肽鏈Zbasic2與DAAO融合表達，其表面正電荷富集增強HOFs中DAAO的固定化，以改善無機基質(zhì)上的非共價固定。
圖片來源：Angew. Chem. Int.Ed.
通過這種策略，DAAO的N端與帶正電模塊Zbasic2融合后形成Z-DAAO@BioHOF-1，與DAAO@BioHOF-1相比較，其蛋白質(zhì)負(fù)載量和比酶活顯著增加。
圖片來源：Angew. Chem. Int.Ed.
與其他固定化方法獲得的酶相比較，也表現(xiàn)出優(yōu)越的負(fù)載量和酶活，并且在催化劑回收過程中表現(xiàn)出極好的穩(wěn)定性。
圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.
此外，該策略擴展到包括細胞色素P450 BM3（用于生產(chǎn)高價值的含氧官能團化合物）的其他酶，也具有類似效果。以上研究結(jié)果表明，基因工程作為一種多功能性的策略，可用于制備具有前所未有性質(zhì)的生物雜交系統(tǒng)。
參考文獻：Combining Genetically Engineered Oxidase with Hydrogen Bonded Organic Framework (HOF) for Highly Efficient Biocomposites
Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202117345
DOI: 10.1002/anie.202117345
原文作者：Peter Wied, Francesco Carraro, Juan M. Bolivar,Christian J. Doonan,* Paolo Falcaro* and Bernd Nidetzky*
