人工金屬酶作為一種潛在的分子藥物，有望在人體內靶向治療癌細胞，減少癌癥治療副作用。但未搞清內部催化機制時，其應用就顯得有些束手束腳。

本月，北京工業大學和中科院高能物理所聯合的研究團隊在《科學進展》上報告了一項研究，他們闡明了一種人工金屬酶的精細分子結構和能級分布特征，并揭示了這種仿生酶的催化活性機制。

天然酶有高效的催化性能，但生物醫學中的應用對酶的穩定性和免疫原性有更高要求。為此，研究者對酶進行了一系列改造，使其得以在更多生物反應中施展拳腳。

在新發表的研究中，科學家設計出活性中心為銅團簇的人工金屬酶，輔以腫瘤靶向肽和血清白蛋白——前者幫助酶與腫瘤細胞定向結合，后者讓酶更穩定、活性更高。為血清白蛋白換上金屬團簇內核后，其生物兼容性和金屬催化能力都有所改良。

經過一系列計算和實驗，科學家發現，這種人工金屬酶與底物匹配度良好。而且，由于自身*的幾何形狀，人工金屬酶在腫瘤微環境中可長期、穩定、選擇性地讓過表達的過氧化氫轉化，使其變為羥基自由基和氧氣。羥基自由基既能持續切割腫瘤細胞的DNA，讓治療更高效，還能產生靈敏的化學發光，便于人們動態追蹤療效。

研究團隊還發現，隨著催化反應的進行，人工金屬酶的活性中心并不會損耗，因為團簇的金屬價態實現了封閉式周期性循環，確保反應更穩定、持續。

這項研究意味著人工金屬酶的合成向精-準按需又邁進一步。此外，金屬團簇*的催化動力學和穩定性構造出新的反應路徑，幫助人們建立可視化檢測、高效治療特定腫瘤的新方法。