5月6日，Nature Catalysis發表了題為Matching the kinetics of native enzymes with a single-atom iron nanozyme的研究文章。該研究設計了一種以FeN3P為中心的單原子納米酶（FeN3P-SAzyme），通過磷和氮的精確配位來控制單原子鐵活性中心的電子結構，表現出類似于天然酶的催化活性和動力學。研究設計的FeN3P-SAzyme具有可調控的幾何結構和電子結構，表現出與酶的催化動力學相類似的催化性能。科研人員通過密度泛函理論計算解釋了該單原子納米酶類酶活性與底物特異性的起源。研究證明了FeN3P-SAzyme所具有的優越類酶活性，可作為抑制腫瘤細胞生長的有效治療策略。
20世紀50年代以來，人工酶的活性遠低于天然酶，這是困擾生物、化學等領域科學家的重要科學問題。設計和開發具有優異催化性能的人工酶是科技工作者共同追求的重要目標。單原子納米酶由于具有可設計規劃的幾何結構和電子配位，其可在原子水平上有效地模擬天然酶的金屬活性中心，是替代天然酶最具潛力的候選者之一，并為開發具有天然酶催化性能的人工酶開辟了新途徑。
北京理工大學教授梁敏敏、清華大學副教授王定勝，以及中科院院士、中科院生物物理所研究所研究員閻錫蘊，中科院院士、清華大學教授李亞棟為論文的通訊作者。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金和北京市科學技術委員會等的支持。
單原子納米酶理性設計模擬天然酶
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