常见的纳米酶大多数是金属化合物纳米颗粒，其催化活性主要是来自在纳米颗粒表面的金属离子。在自然界中，生物酶的特征表明活性位点和支持、稳定活性位点的网络环境对于高催化效率同样重要。通过调整活性位点的成分和环境可以实现高的活性和选择性。水凝胶是一类具有良好生物相容性的三维亲水网络材料，其结构可以有效地保护酶分子活性中心，同时提供更好的底物迁移微环境，从而实现有效的催化作用，载酶水凝胶材料已成为生物学研究中的热点。纳米凝胶为水凝胶的纳米粒子，具有类似于宏观水凝胶材料的亲水网络及类似流体的传输特性，其纳米的尺寸可以作为进一步体内生物应用的理想载体。在受限的纳米空间中实现修饰或组装以获得杂化纳米凝胶仍然存在挑战。应对这一挑战，同济大学化学科学与工程学院王启刚团队从仿生的角度出发，设计了一种酶催化的原子转移自由基聚合（ATRPase）和金属配位交联方法成功制备出纳米人工多酶凝胶体系。该体系具有模拟超氧化物歧化酶（SOD-like）和过氧化物酶（POD-like）特性，可以实现肿瘤微环境级联催化的响应成像。日前，相关研究成果以“Multienzyme‐Mimic Nanogels Synthesized by Biocatalytic ATRP and Metal Coordination for Bioresponsive Fluorescence Imaging”为题，发表在国际著名学术期刊 Angewandte Chemie International Edition （《德国应用化学》） 上。同济大学化学科学与工程学院为该文的唯一通讯作者单位，硕士生齐美园为第一作者，王霞副教授和王启刚教授为共同通讯作者。 图1.（a）人工多酶凝胶体系的ATRPase及配位交联制备流程（b）模拟SOD和POD级联酶催化的肿瘤微环境响应的荧光成像机制。研究人员首先在纳米粒子表面修饰酶催化的原子转移自由基聚合的引发剂(-Br)，以具有良好生物相容性的生物酶为催化剂，修饰有双键的赖氨酸（N-acryloyl-L-lysine）为聚合单体，在纳米粒子周围聚合制备得到聚赖氨酸高分子刷，最后通过亚铁配位交联，从而构建出具有多酶活性的人工多酶凝胶体系（如图1所示）。凝胶体系中高分散的Fe离子一方面作为凝胶网络的交联剂，同时作为模拟酶的活性中心。通过模拟SOD和POD酶，先将肿瘤部位高水平的O 2 •− 催化转化为H 2 O 2 ，进一步基于肿瘤部位提升的H 2 O 2 通过级联酶催化反应实现肿瘤微环境响应的安全、高效的肿瘤成像。该人工多酶凝胶体系类似自然的过氧化物酶催化机制不产生羟基自由基，具有低毒性和高生物安全性。同时，ATRPase方法和金属配位交联技术可进一步实现多种纳米材料体系的制备，用于药物输送和其他生物医学应用。该研究成果得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等经费支持以及中国科学院强磁场科学中心的技术支持。王启刚教授团队多年来一直致力于高分子凝胶固定酶技术及其生物诊疗应用，近5年累计以通讯作者在 Adv.Mater. ,  Nat. Commun. ,  Angew. Chem. Inter. Ed. 等期刊发表SCI论文50多篇。文献链接：https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202002331  PDF：anie_202002331.pdf课题组网站：https://qgwang.tongji.edu.cn/

近日，西南大学化学化工学院官智教授、何延红教授与南宁师范大学黄初升教授开展合作，在国际顶尖化学期刊《德国应用化学》(AngewandteChemieInternationalEdition，)上在线发表了题为“MergingtheNon-NaturalCatalyticActivityofLipaseandElectrosynthesis:AsymmetricOxidativeCross-CouplingofSecondaryAmineswithKetones”（脂肪酶的非天然催化活性与电合成相结合：二级胺与酮的不对称氧化交叉偶联）的研究成果。

利用单个视网膜转录因子Ptf1a，可以将小鼠和人的成纤维细胞在体外高效重编程为神经干细胞，并揭示了Ptf1a诱导体细胞重编程过程的内在分子机制。由于Ptf1a是一个非神经前体细胞转录因子，该发现颠覆了体细胞重编程为神经干细胞需要依赖神经前体细胞转录因子参与的认知。经过Ptf1a重编程的神经干细胞在体外可以大量传代扩增，并能在体外及体内分化成为具有功能的、各种类型的抑制性及兴奋性神经元、星型胶质细胞和少突胶质细胞。进一步的研究发现，当把这些诱导神经干细胞移植到患有老年痴呆的小鼠模型大脑中，其可以分化并整合到大脑中，和原有的脑细胞形成功能性连接。行为学测试表明，细胞移植可以明显改善患病小鼠的空间学习及记忆功能。 和早期的其它研究相比，Ptf1a的单因子方案更安全、更高效、得到的神经干细胞和体内的神经干细胞更接近，具有诸多优点，从而解决了自体神经干细胞的来源问题。重编程的神经干细胞可以用来作为细胞模型研究疾病的发病机理，筛选有效的药物，以及移植治疗各种神经疾病的细胞来源。

PASP既是一种应用于水处理和农作物增产的新技术，也是一种绿色环保的新材料和新产品。与目前大量使用的含磷的水处理药剂容易造成水域污染和富营养化相比，由于PASP不含磷，可以避免水体富营养化更加符合环保的要求的特点。PASP除了有明显的水处理阻垢效果外，还发现可应用于水处理中作为防腐蚀的缓蚀剂，以及应用于农业蔬菜和瓜果等增产。本技术采取天冬氨酸单体的本体热聚合一步反应制备合成，可以降低成本，有较好的性价比和经济效益。

内容介绍： 利用自由基聚合法合成系列高效原油降凝剂，该降凝剂含有较长的 烷基链，又含有极性基团，对原油适应性较强，可在红莲原油、善都原 油、巴喀原油、吐哈原油等原油中使用，有效地改善原油的流动性。 该技术达到国内先进水平。

本研究合成了三种性能优良的化妆品美白剂。  氨基酸型的美白溶液不会变黄；使用水作为溶剂，其沸点更高，在工业生产上更加安全可靠；绿色安全。 “苯乙基间苯二酚”产品优势有：对酪氨酸酶具有超强的抑制活性，阻断黑色素的合成；改善肤色不均，降低紫外线照射皮肤引起的皮肤着色和优良的抗氧化、抗皱能力；有效抑制B16V细胞合成黑色素的活性，而且细胞毒性低。 “二葡糖基没食子酸”产品优势有：减少自由基的生成，避免毛孔堵塞，具有极佳的抗氧化效果；预防DNA损伤，抑制Nf-kB的生成路径；强效的酪氨酸酶抑制剂，抑制酪氨酸酶的活性。

本项目针对矿井瓦斯爆炸早期探测与抑制的技术难题，采用实验与光谱分析方法，得到了瓦斯爆炸感应器内自由基变化的光学特征及其辨识方法，并以此为基础，利用量子化学软件分析瓦斯爆炸微观动力学过程，得出了瓦斯爆炸感应器内的关键基元反应、自由基和其围观动力学参数，以及微观反应与宏观现象的关系，为瓦斯爆炸抑爆技术提供理论支持，受到国内相关研究人员的普遍认可。项目成果在国内外重要期刊发表学术论文13篇（9篇已刊出，4篇已录用），其中SCI源刊1篇，EI源刊5篇（2篇已收录），CA收录2篇，CSCD收录及中文核心期刊5篇，完成硕士学位论文2篇。

糖基化修饰是一种广泛存在且重要的蛋白质翻译后修饰，由糖基转移酶催化形成。抗体、疫苗等许多临床治疗性蛋白质都具有特异性糖基化修饰，且对蛋白活性至关重要。基于糖基转移酶的化学酶法合成方法，是获得均一糖蛋白的有效手段之一。因此，找寻性质优良的各种糖基转移酶十分关键。对比真核细胞，细菌来源的糖基转移酶具有易表达纯化和催化产率高等优良性质，常被改造为人工合成糖蛋白的工具酶。然而，蛋白O-连接糖基化修饰在原核生物与真核生物之间并不保守，这成为了利用细菌糖基化系统生产真核生物O-糖蛋白的一大瓶颈。为了解决这个问题，陈兴教授课题组对病原菌-宿主相互作用中的蛋白质糖基化进行了探索。   某些病原菌入侵宿主细胞后，会分泌具有糖基转移酶活性的效应蛋白。这些效应蛋白往往利用宿主的糖供体，并且修饰宿主的靶蛋白。因此，对这类糖基转移酶的工程化，可为实现真核生物O-糖蛋白的合成提供新的有效策略。嗜肺军团菌效应蛋白SetA具有O-葡萄糖转移酶活性，然而其底物蛋白尚未被鉴定。 本研究首先开发了能够实现特异性标记和选择性富集的化学酶法策略。他们设计被SetA利用的生物正交基团修饰的糖供体（尿苷二磷酸-6-叠氮-葡萄糖，UDP-6AzGlc），将叠氮葡萄糖6AzGlc转移至底物蛋白。通过点击化学反应，与可切割生物素探针连接，实现对底物蛋白的选择性富集和位点特异性质谱鉴定(下图)。质谱分析鉴定到分布于276个蛋白的317个O-glucose修饰位点。天然糖供体标记及军团菌侵染实验，验证了SetA可以修饰众多的底物蛋白。