Amino-Acid-Engineered Bionanozyme Selectivity for Colorimetric Detection of Human Serum Albumin

选择性 材料科学 人血清白蛋白 氨基酸 白蛋白 色谱法 生物化学 化学 催化作用
作者
Siang-Yun Chiang,C.T. Peng,Jhe-Wei Lin,Jia-Wei Kuo,Yang‐Wei Lin,Chia‐Her Lin,Chong‐You Chen
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:17 (14): 20693-20704 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acsami.4c22270
摘要

Nanozymes are emerging nanomaterials owing to their superior stability and enzyme-mimicking catalytic functions. However, unlike natural enzymes with inherent amino-acid-based recognition motifs for target interactions, manipulating nanozyme selectivity toward specific targets remains a major challenge. In this study, we introduce the de novo strategy using the supramolecular assembly of l-tryptophan (l-Trp) as the recognition amino acid with copper (Cu) ions for creating a human serum albumin (HSA)-responsive bionanozyme. This amino-acid-engineered bionanozyme enables selective colorimetric detection of HSA, a critical urinary biomarker for kidney diseases, overcoming the challenge that HSA is neither a typical substrate nor an inhibitor for most nanozymes. Kinetic studies and competitive tests reveal that HSA subdomain IIIA binding to l-Trp sites limits the electron-transfer-induced structural changes of l-Trp-Cu chelate rings, resulting in noncompetitive inhibition. This inhibition effect is significantly stronger than that observed for canonical amino acids, common proteins, and urinary interference species. Colorimetric monitoring of bionanozyme activity enables sensitive HSA detection with a detection limit of 1.3 nM and a quantification range of 2 nM to 10 μM. This approach is exceptionally more sensitive and offers a broader detection range compared to conventional colorimetric and fluorescent methods, suitable for diagnostics across various clinical stages of disease. This innovative rational strategy to designing and manipulating selective nanozyme-target interactions not only addresses the limitations of nanozymes but also expands their precise applications in complex biological systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
sup完成签到,获得积分20
1秒前
海涛完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
我是老大应助yuliyixue采纳,获得100
4秒前
小勉发布了新的文献求助10
5秒前
134关闭了134文献求助
5秒前
菠萝葡萄完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
蒋大饼发布了新的文献求助10
6秒前
jndongwei发布了新的文献求助10
7秒前
hyxi发布了新的文献求助10
8秒前
无限迎蕾发布了新的文献求助10
8秒前
Lucas应助Shubin828采纳,获得10
9秒前
11发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
椰奶完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
Owen应助TOM采纳,获得10
11秒前
专注月亮完成签到,获得积分10
11秒前
SciGPT应助Olivia采纳,获得10
11秒前
栖竹完成签到,获得积分20
11秒前
Akim应助小雨采纳,获得10
12秒前
蛋蛋发布了新的文献求助10
12秒前
gbx完成签到,获得积分10
13秒前
小牛马发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
黄健丰发布了新的文献求助10
15秒前
exosome发布了新的文献求助10
15秒前
奋斗映寒发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
领导范儿应助Hsu采纳,获得10
16秒前
吴怡萱完成签到,获得积分20
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
汪玉姣:《金钱与血脉:泰国侨批商业帝国的百年激荡(1850年代-1990年代)》(2025) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6415411
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8234466
关于积分的说明 17486554
捐赠科研通 5468392
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2889055
邀请新用户注册赠送积分活动 1865962
关于科研通互助平台的介绍 1703572