精细调节/平衡酶的结构和刚性以实现高酶活性和长期稳定性的能力极具挑战性。然而，目前已知的提高酶活性和稳定性的策略不能同时满足保持高的酶活性，确保对温度变化、有机溶剂、脱水和/或侵蚀性pH的长期稳定性，以及调节或可逆地改变酶活性。因此，迫切需要开发新的策略来解决这个问题，从而实现高（可调）酶活性和长期稳定性。

高酶活性-稳定性的关键挑战是在活性酶构象的柔性和刚性之间找到良好的平衡。有鉴于此，South China University of Technology的Wei Zhu与其合作者提出了“硅酶”（“silicazyme”）的概念，通过固体无机二氧化硅在温和条件下在单一酶水平上与脆性酶进行可控杂交，从而实现同时的结构增强、长期稳定性和高酶活性保存。利用多变量硅化方法，在单个酶周围形成涂层。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

为了实现高活性-稳定性的权衡，通过组分调整三元（CAT）图法优化了二氧化硅酶的结构柔性/刚性。此外，通过二氧化硅丰富的化学性质，多元有机硅骨架具有表面微环境可调节性、可逆改性能力和功能可扩展性等优点。总的来说，硅酶代表了一类新的酶，有望用于催化、分离和纳米医学。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

原文标题: Multivariate Silicification-Assisted Single Enzyme StructureAugmentation for Improved Enzymatic Activity–Stability Trade-Off

原文作者：Guansheng Zheng, Junxian Yang, Liang Zhou, Anna Sinelshchikova, Qi Lei, Jiangguo Lin, Stefan Wuttke, C. Jeffrey Brinker, and Wei Zhu*

Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202406110