Biomimetic enzyme nanocomplexes and their use as antidotes and preventive measures for alcohol intoxication.
Biomimetic enzyme nanocomplexes and their use as antidotes and preventive measures for alcohol intoxication.
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DOI：
10.1038/nnano.2012.264
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发表时间：
2013-03
影响因子：
38.3
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
生物体有复杂的亚细胞隔间，其中含有串联发挥作用的酶。这些受限的隔间确保了分子的有效化学转化和运输，并消除了有毒的代谢废物。创造以类似方式限制的功能性酶复合体仍然具有挑战性。在这里，我们展示了两种或两种以上具有互补功能的酶可以组装并封装在一个薄的聚合物外壳中，形成酶纳米复合体。与游离酶相比，这些纳米络合物表现出更高的催化效率和更好的稳定性。此外，共定位的酶具有互补的功能，由此一种酶产生的有毒中间体可以被另一种酶迅速消除。我们发现，含有乙醇氧化酶和过氧化氢酶的纳米络合物可以降低中毒小鼠的血液酒精水平，为酒精中毒提供了一种替代的解毒剂和预防药物。
Organisms have sophisticated subcellular compartments containing enzymes that function in tandem. These confined compartments ensure effective chemical transformation and transport of molecules, and the elimination of toxic metabolic wastes. Creating functional enzyme complexes that are confined in a similar way remains challenging. Here we show that two or more enzymes with complementary functions can be assembled and encapsulated within a thin polymer shell to form enzyme nanocomplexes. These nanocomplexes exhibit improved catalytic efficiency and enhanced stability when compared with free enzymes. Furthermore, the co-localized enzymes display complementary functions, whereby toxic intermediates generated by one enzyme can be promptly eliminated by another enzyme. We show that nanocomplexes containing alcohol oxidase and catalase could reduce blood alcohol levels in intoxicated mice, offering an alternative antidote and prophylactic for alcohol intoxication.
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