Nat Com：用于清除超氧自由基的天然生物纳米酶

概要

生物矿物是生物体的无机矿物，主要因其在现代生物体中与物理特性相关的功能而为人所知。中科院生物物理研究所阎锡蕴院士/范克龙研究员报告了生物铁蛋白的铁核可作为天然纳米酶清除超氧自由基。通过分析来自三个生物界的 18 种具有代表性的铁蛋白，我们发现原核生物铁蛋白的铁核比真核生物铁蛋白的铁核具有更高的超氧化物去除活性。进一步研究发现，催化能力的差异来自铁核中铁/磷酸盐比例的变化，而这主要是由铁蛋白的结构决定的。铁核中的磷酸盐使铁核从单晶结构转变为无定形的类磷酸铁结构，导致类铁水核对氢质子的亲和力下降，从而以不同于铁离子的方式促进其与超氧化物的反应。此外，在大肠杆菌中过表达具有高超氧化物减弱活性的铁蛋白会增加对超氧化物的抵抗力，而细菌铁蛋白敲除或人类铁蛋白敲入则会降低对自由基的耐受性，这凸显了这类纳米酶的生理抗氧化作用。

要点1

来自不同生物体的铁蛋白的纯化、表征和类 SOD 活性。

铁蛋白核心中主要矿物元素对SOD样活性的影响。

要点2

蛋白质结构对铁蛋白的 SOD 样活性和铁/磷比的影响。

铁蛋白铁核和磷酸盐掺杂的水铁矿的表征。

铁蛋白铁核的原子结构和 DFT 分析。

铁蛋白类SOD活性反应过程的表征。

转基因大肠杆菌中铁蛋白的抗氧化能力。

参考文献

https://doi.org/10.1038/s41467-023-44463-w

转自：“NANO学术”微信公众号

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