项目类别：自然科学基金面上项目
项目编号：21872044
项目规模：66万
参与人员：王振刚
起止日期：2019.1-2022.12

超分子自组装模拟酶的构建与功能研究在近些年来吸引了广泛关注。建立天然酶活性中心几何结构和化学微环境的调控策略，使模拟酶的催化性能匹敌、超越天然酶，仍是一项有挑战的研究课题。我们将立足于DNA和肽分子的结构互补性、序列可设计性和构象动态性，探索模拟酶催化行为的设计和调控方法。本项目拟采取模块化设计策略，以氯化血红素作为辅基与经过设计的短肽与G-四链体DNA和氯化血红素共组装，其中DNA为血红素提供轴向配体和支撑模板，短肽通过分子间自组装为血红素提供远端氢键网络和活化基团，实现天然过氧化物酶活性中心关键基团的取向、排布和催化功能。结合分子动力学/密度泛函理论模拟，探索DNA和短肽的分子结构、分子作用模式和血红素化学微环境的调控机制，系统研究DNA和短肽对血红素催化效率、环境响应性和手性选择性的协同作用规律，考察模拟酶体系与多种生命信号的识别作用，发展具有高灵敏度和高选择性的体外传感平台。