酶促催化被認為是化學工業的主要驅動力之一，酶分子具有多種理想的性質，應用范圍很廣，從合成醫藥中間體到大規模利用可再生資源生產生物燃料。然而，很多藥物前體作為反應底物并不能在水中溶解，需要在有機溶劑中進行反應。
雖然在有機溶劑中進行酶促催化反應有多種優點，但有機溶劑通常會導致酶分子變性，從而影響其催化性能。因此，提高酶分子在有機溶劑中的穩定性是改善酶有機相催化性能的關鍵。
近日， 國際學術期刊《美國化學會催化》在線發表了中科院生物安全大科學研究中心門冬課題組與中科院生物物理研究所張先恩課題組聯合團隊的最新研究成果。該研究開發了一種具有獨特“干濕”界面（疏水—親水雜合界面）的自組裝酶納米線，可以有效提升轉氨酶等在有機溶劑中的催化性能。
據介紹，研究人員利用酵母朊蛋白Sup35能夠自組裝形成線狀納米結構的性質，將西他列汀（糖尿病治療藥物）合成的關鍵酶Januvia轉氨酶（JTA）與Sup35自組裝結構域相融合。通過Sup35的自組裝，JTA展示在Sup35納米線的表面形成了JTA納米線。
酶分子與納米線相互作用形成了同時具有親水與疏水兩種性質的“干濕”雜合界面，該界面一方面通過表面的疏水微環境富集疏水性的底物分子，另一方面通過表面的親水部分保護了JTA在有機溶劑中的穩定性，從而提高了JTA在有機溶劑中的催化性能。
實驗結果顯示，所得到的JTA納米線催化活性（<33.610±2.406>×10-3s-1）相對于游離JTA（<7.088±0.351>×10-3s-1）提高了4.7倍以上，90%轉化率所需時間由游離JTA的24h縮短到4.5h以下。
JTA納米線顯示出比游離JTA顯示更好的熱穩定性和pH值穩定性，以及更好的有機溶劑適應性。這種自組裝策略為提高酶在有機溶劑中的性能提供了極具應用前景的技術路線。
