Advanced functional materials  (IF=18.808)  2020-4-26

美国乔治亚州技术研究所 Nils Kroger课题组

基因编码的硅藻二氧化硅纳米图案的存在赋予生物二氧化硅有利的特性，适用于广泛的应用，包括催化、化学传感、光学和药物输送。提高硅藻生物二氧化硅的性能需要 i) 更好地了解该材料的结构-性质关系，以及 ii) 能够有针对性的操纵生物二氧化硅结构和性质的方法。在这里，通过基因工程将酶（葡萄糖氧化酶GOx和辣根过氧化物酶HRP）固定到伪矮海链藻生物二氧化硅结构不同的区域瓣膜（valves）和环带(girdle bands)。值得注意的是，与其在瓣膜中的位置相比，环带中的葡萄糖氧化酶的催化活性高出 3 倍以上。通过酶可及性研究、蛋白质工程和生物二氧化硅形态的基因工程证明，不同的酶活性是由瓣膜和环带的固有二氧化硅纳米图案的差异引起的。这项工作强调了二氧化硅纳米级结构对固定化酶活性的重要性，并为具有定制催化活性和各向异性功能的二氧化硅微粒的生物技术生产提供了前所未有的工具。

原文链接：Genetically Programmed Regioselective Immobilization of Enzymes in Biosilica Microparticles

 https://doi.org/10.1002/adfm.202000442