近日，生命学院张连兵教授团队在国际顶级期刊《Advanced Materials》（JCR Q1, IF 32.08）发表题为“Manganese based metal-organic framework as cold-adapted nanozyme”的研究性论文，在人工适冷酶的开发及其低温抗病毒领域取得重要研究进展。

基于天然适冷酶（在甚至0℃以下具有高效催化性能）的低温生物催化能为低温生物医学和绿色化学提供重要解决途径。然而，如何开发高效稳定的人工适冷酶仍是当前该领域研究的空白。

受天然适冷酶（锰氧化酶）结构与催化机制的启发，团队以具有类天然酶金属-有机配位结构的金属有机框架材料（MOF）为平台，基于理性设计与精准构筑，创新性地开发出基于超细锰基MOF（nMnBTC）的适冷纳米酶。该纳米酶不仅在0℃的低温区表现出优异的酶催化活性，且在温度升至中温区（45℃）的过程中催化活性几乎不变，这一现象突破了天然酶和常规人工酶只在特定温区具有最佳活性的传统认知。进一步，结合先进技术表征和催化动力学分析深入揭示nMnBTC的低温催化机制，为人工适冷酶的构筑提供重要理论模型。在此基础上，构建了以nMnBTC为关键组件的新型低温抗病毒策略，在甚至-20℃的低温条件下对H1N1流感病毒表现出高效的杀伤性能。这些研究成果为发展低温生物医学和基于低温生物催化的绿色化学途径提供了极为重要的理论与技术参考。

西北工业大学生命学院青年教师陈耀和博士研究生田庆为文章的共同第一作者，张连兵教授、高捷教授、覃勇教授和中国科学院生物物理所高利增研究员为共同通讯作者。文章DOI：10.1002/adma.202206421。该研究工作得到了国家自然科学基金及军口国家级纵向等项目的支持。（文/图：陈耀；审核：杨慧）