項目類別：自然科學基金面上項目
項目編號：21872044
項目規模：66萬
參與人員：王振剛
起止日期：2019.1-2022.12
超分子自組裝模擬酶的構建與功能研究在近些年來吸引了廣泛關注。建立天然酶活性中心幾何結構和化學微環境的調控策略，使模擬酶的催化性能匹敵、超越天然酶，仍是一項有挑戰的研究課題。我們將立足于DNA和肽分子的結構互補性、序列可設計性和構象動態性，探索模擬酶催化行為的設計和調控方法。本項目擬采取模塊化設計策略，以氯化血紅素作為輔基與經過設計的短肽與G-四鏈體DNA和氯化血紅素共組裝，其中DNA為血紅素提供軸向配體和支撐模板，短肽通過分子間自組裝為血紅素提供遠端氫鍵網絡和活化基團，實現天然過氧化物酶活性中心關鍵基團的取向、排布和催化功能。結合分子動力學/密度泛函理論模擬，探索DNA和短肽的分子結構、分子作用模式和血紅素化學微環境的調控機制，系統研究DNA和短肽對血紅素催化效率、環境響應性和手性選擇性的協同作用規律，考察模擬酶體系與多種生命信號的識別作用，發展具有高靈敏度和高選擇性的體外傳感平臺。