天然酶的辐射失活会严重影响其在放疗中的应用。在这种极端条件下，具有高度结构稳定性的单原子纳米酶（SAzymes）有望能够取代天然酶以实现肿瘤抑制。

有鉴于此，清华大学李亚栋院士、中国科学院高能物理研究所晏亮研究员和中国科学技术大学付强研究员开发了一种以CuN3为中心的SAzyme（CuN3-SAzyme），其可通过局部调节单个铜位点的配位环境以表现出比以CuN4为中心的对应物更高的类过氧化物酶催化活性。

本文要点：

（1）密度泛函理论计算表明，CuN3活性部分具有最优的H2O2吸附解离特性，从而使CuN3-SAzyme具有较高的酶活性。研究发现，X射线可以改善CuN3-SAzyme分解H2O2的动力学。经总剂量为500 Gy的X射线照射后，CuN3-SAzyme的几何结构和配位环境不会发生明显变化，仍然能够保持与天然酶相当的类过氧化物酶活性。

（2）实验结果表明，具有显著辐射抗性的CuN3-SAzyme能够作为一种外场改进的治疗药物以增强体内外放射-酶治疗。综上所述，该研究为开发SAzymes提供了一个新的范例，该SAzymes可通过局部配位调控提高酶的活性，并且具有比天然酶更高的辐射抗性，可作为增敏剂以用于癌症治疗。

参考文献：

Jiabin Wu. et al. Enhancing radiation-resistance and peroxidase-like activity of single-atom copper nanozyme via local coordination manipulation. Nature Communications. 2024

https://www.nature.com/articles/s41467-024-50416-8

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