【Adv.Sci】单原子 S-Cu-S 位点的工程尺寸构型作为可逆电子站以增强类过氧化物酶活性-扬州大学&中科院高能物理所

本研究针对单原子纳米酶催化活性不足的挑战，开发了由L-半胱氨酸自组装形成的三维S-Cu-S单原子催化位点（MoCC）。背景显示天然酶具有复杂三维构象，而传统单原子酶多为平面结构易聚集。研究目的是通过构建仿生三维催化口袋增强过氧化物酶样活性。实验结果表明MoCC的最大铜负载量达10.11%，其催化速度（4.56×10−7 M/s）和底物亲和力（Km=0.65mM）分别达到天然辣根过氧化物酶的16.3倍和17.9倍。密度泛函理论计算证实三维S-Cu-S位点可作为可逆电子工作站，降低反应能垒。结论表明该材料在超声协同下能有效清除牙菌斑生物膜，为龋齿防治提供了新策略。