近日，我校附属第一医院程伟研究员/检验医学院丁世家教授团队在国际著名期刊《Nucleic Acids Research》发表了题为“Zippered G-quadruplex/hemin DNAzyme: exceptional catalyst for universal bioanalytical applications”的新型核酸酶研究成果。附一院临床分子医学检测中心李佳博士为论文第一作者，程伟研究员和丁世家教授为共同通讯作者。

  蛋白酶辣根过氧化物酶 (HRP)是体外诊断试剂最常用的工具酶，但存在难标记、易失活、不稳定等缺陷。G-四链体 (G4)/血红素（hemin） 核酸酶是很有前途的HRP模拟候选物，具有体积小、易于合成和操控等优点，在生物医学领域具有广泛的应用前景。然而，G4/ hemin核酸酶相对较低的催化效率和环境依赖性仍然是实际应用中的一个重大挑战。近年来，团队在G4/hemin DNA酶的催化机理、性能提升、体外诊断应用等方面进行了一系列的深入探索，研究成果已相继在《Theranostics》、《Analytical chemistry》等国际期刊发表。

  基于前期研究，团队受天然蛋白酶组装方式的启发，通过DNA双链杂交诱导hemin和G4的邻位组装，以模拟蛋白酶辅因子和酶蛋白的紧密构型，提出了一种邻位增强辅因子组装策略（PECA），开发了一种全新的拉链式G4/hemin DNAzyme（Z-G4/H）。经催化效率和机理的详细研究证实， Z-G4/H 比传统的 G4/hemin DNAzymes具有更高的活性、更快的催化速率和更高的环境耐受性。团队还基于PECA开发了一种邻位靶向识别技术，实现了白血病融合基因高灵敏检测和乳腺癌细胞表面的表皮生长因子受体2（HER2）蛋白二聚体的原位成像，证明了Z-G4/H在临床检验、分子诊断和生物大分子相互作用研究中具有巨大应用潜力。该研究还可能为无蛋白模拟酶的工程设计提供重要的灵感和思路。

  该研究获得国家自然科学基金、重庆市杰出青年基金、重庆市高校创新研究群体项目以及重庆医科大学研究生拔尖人才项目等的资助。

  原文链接：https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkab1178/6456224.com。