Enhancing radiation-resistance and peroxidase-like activity of single-atom copper nanozyme via local coordination manipulation

抗辐射性 化学 过氧化物酶 活动站点 放射治疗 生物物理学 生物化学 生物 医学 内科学
作者
Jiabin Wu,Xianyu Zhu,Qun Li,Qiang Fu,Bingxue Wang,Beibei Li,Shanshan Wang,Qingchao Chang,Huandong Xiang,Chengliang Ye,Qiqiang Li,Liang Huang,Liang Yan,Dingsheng Wang,Yuliang Zhao,Yadong Li
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1) 被引量:38
标识
DOI:10.1038/s41467-024-50416-8
摘要

Abstract The inactivation of natural enzymes by radiation poses a great challenge to their applications for radiotherapy. Single-atom nanozymes (SAzymes) with high structural stability under such extreme conditions become a promising candidate for replacing natural enzymes to shrink tumors. Here, we report a CuN 3 -centered SAzyme (CuN 3 -SAzyme) that exhibits higher peroxidase-like catalytic activity than a CuN 4 -centered counterpart, by locally regulating the coordination environment of single copper sites. Density functional theory calculations reveal that the CuN 3 active moiety confers optimal H 2 O 2 adsorption and dissociation properties, thus contributing to high enzymatic activity of CuN 3 -SAzyme. The introduction of X-ray can improve the kinetics of the decomposition of H 2 O 2 by CuN 3 -SAzyme. Moreover, CuN 3 -SAzyme is very stable after a total radiation dose of 500 Gy, without significant changes in its geometrical structure or coordination environment, and simultaneously still retains comparable peroxidase-like activity relative to natural enzymes. Finally, this developed CuN 3 -SAzyme with remarkable radioresistance can be used as an external field-improved therapeutics for enhancing radio-enzymatic therapy in vitro and in vivo. Overall, this study provides a paradigm for developing SAzymes with improved enzymatic activity through local coordination manipulation and high radioresistance over natural enzymes, for example, as sensitizers for cancer therapy.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
xxxxxxxxxz完成签到,获得积分20
1秒前
Karry完成签到 ,获得积分10
1秒前
积极的忆曼完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
mxhy发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
小胖酱完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
独特雪晴发布了新的文献求助10
6秒前
RYY发布了新的文献求助10
7秒前
都很难发布了新的文献求助10
8秒前
dpp发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI5应助月光采纳,获得10
9秒前
10秒前
linglingling完成签到,获得积分10
11秒前
吴鹏发布了新的文献求助10
11秒前
修仙中发布了新的文献求助30
12秒前
我是老大应助顺心含蕾采纳,获得30
13秒前
搜集达人应助马李啸采纳,获得10
13秒前
充电宝应助独特雪晴采纳,获得10
13秒前
独特的夜阑完成签到 ,获得积分10
14秒前
零九二一完成签到 ,获得积分20
16秒前
烟花应助vv采纳,获得10
17秒前
落后十八完成签到,获得积分10
17秒前
dpp完成签到,获得积分20
17秒前
RYY完成签到,获得积分20
17秒前
mxhy完成签到,获得积分10
18秒前
rid4iuclous2完成签到,获得积分10
19秒前
ZYN发布了新的文献求助10
19秒前
诸觅双完成签到 ,获得积分10
21秒前
23秒前
23秒前
goldNAN完成签到,获得积分10
25秒前
哭泣青烟完成签到 ,获得积分10
26秒前
niu发布了新的文献求助10
26秒前
缓慢书雁关注了科研通微信公众号
27秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Diagnostic Imaging: Pediatric Neuroradiology 2000
Semantics for Latin: An Introduction 1099
Biology of the Indian Stingless Bee: Tetragonula iridipennis Smith 1000
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 720
Thermal Quadrupoles: Solving the Heat Equation through Integral Transforms 500
SPSS for Windows Step by Step: A Simple Study Guide and Reference, 17.0 Update (10th Edition) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4132391
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3669092
关于积分的说明 11603360
捐赠科研通 3366159
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1849371
邀请新用户注册赠送积分活动 913015
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 828396