催化水解反应的肽基模拟酶的活性来源、催化机理及应用

作     者：赵自通 张真真 梁志宏 Zitong Zhao;Zhenzhen Zhang;Zhihong Liang

作者机构：中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083 食品质量与安全北京实验室北京100083 

出 版 物：《化学进展》 (Progress in Chemistry)

年 卷 期：2022年第34卷第11期

页      面：2386-2404页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 081705[工学-工业催化] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.32172170) 山东省自然科学基金项目(No.ZR202102260301)资助 

主　　题：肽基模拟酶 活性来源 水解反应 催化机理 应用研究 

摘      要：肽基材料由于其与蛋白质高度相似和结构可控等优势,是构建人工模拟酶的一种理想材料;此外,小肽中氨基酸排列的多样性、序列的自组装特性、纳米结构稳定性、结构简单易于设计、良好生物相容性等优势,使得构建具有高效催化活性的肽基模拟酶具有非常好的应用前景。利用肽基材料通过理性设计活性位点来构建模拟酶具有多方面优势:(1)氨基酸序列可以直接从天然酶中的活性位点获得,保留酶的功能,但降低了酶固有的复杂性;(2)肽序列中可以嵌入各种具有特定结构及功能的活性位点,便于对模拟酶进行人工理性设计;(3)肽具有良好的生物相容性,可以在温和条件下催化反应进行。根据催化降解化学键的不同,可将肽基水解模拟酶分为以下几种:催化酯键降解的肽基模拟酶、催化肽键降解肽基模拟酶、催化糖苷键水解的肽基模拟酶。本文主要分析了具有水解酶活性的肽基模拟酶的活性来源、构建方法及微观结构、催化反应类型、催化影响因素、活性改善方法、作用机理及未来潜在应用等;以期为构建具有高效水解催化活性的模拟酶提供借鉴,推进肽基水解模拟酶的研究发展及实际应用。