报告题目一：纳米酶的构效关系及生物医学应用

报告人：范克龙 研究员

时间：2023年4月22日上午9:00

地点：逸夫实验楼315

报告人简介：

范克龙，中科院生物物理研究所研究员，博士生导师。国家优青，Exploration副主编。研究方向或兴趣：铁蛋白/纳米酶的设计及其生物医学应用。主持国自然面上项目、中科院创新交叉团队、北京市自然科学基金等。已发表研究论文60余篇，其中第一/共通讯作者50篇。代表性工作发表在Nature Nanotechnology, Nature Communications, Advanced Materials, PNAS, Angew. Chem. Int. Ed., Materials Today等权威期刊。入选科睿唯安2022年度全球“高被引科学家”名单，获得第七届中源协和生命医学创新奖，全国创新创业好青年（2019），贝时璋青年生物物理学家奖（2019），中国科学院百篇优秀博士毕业论文（2015）等奖项。

报告内容简介：纳米酶是一类蕴含酶学特性的新型纳米材料。自从其发现以来，纳米酶因其多功能性、催化活性可调及高稳定性，得到了生物医学领域科研人员的广泛关注。然而其催化活性和催化类型相对于天然酶来说，仍然存在非常大的提升空间。本工作围绕纳米酶的结构和功能，通过分析天然酶的活性中心及催化活性微环境，采用从头设计和仿生合成的手段，实现了对铁基纳米酶、单原子纳米酶的理性设计和活性优化，并提出了纳米酶的构效关系。综合利用纳米酶的构效关系，设计了基于纳米酶的肿瘤催化治疗、肿瘤前药纳米酶催化激活及纳米酶细胞器的构筑，开拓了纳米酶在重大疾病诊疗中的应用，为疾病的诊断和治疗提供了新思路和新技术。

报告题目二：适冷纳米酶的仿生构筑及其低温催化应用研究

报告人：张连兵 教授

时间：2023年4月22日上午10:00

地点：逸夫实验楼315

报告人简介：

张连兵，博士，西北工业大学生命学院教授。2000年毕业于郑州大学，2007年获德国哈勒维滕贝格大学生物化学硕士学位，2011年获德国斯图加特大学生物技术博士学位。先后在德国、西班牙从事博士后研究。曾获2010国家优秀自费留学生奖学金，欧洲材料研究学会Young Scientist Award，2017年入选陕西省高层次人才计划（青年百人），担任中国生物物理学会纳米酶分会副会长。主要研究方向为纳米催化医学（纳米酶）、铁蛋白的生物医学应用及其纳米生物效应。主持国家自然科学基金、军工部科技项目、陕西省海外留学择优资助项目等项目多项。已在Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed., Nano Lett., Biomaterials, Small等期刊上发表论文50余篇，授权国内国际专利多项。

报告内容简介：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，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，仿生构筑类天然适冷酶的关键结构因子，包括高活性的催化中心、柔性的分子构象和低温下优异的底物亲和力。以此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，这一现象是人工适冷酶领域的首次发现，突破了天然酶和传统人工酶只在特定温区具有最佳活性的应用局限，充分展现出纳米酶在低温催化超越天然酶的优势与重大应用潜质。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。基于适冷纳米酶的低温催化特性，能为低温生物医学和基于低温生物催化的绿色化学途径提供极为重要的理论与技术参考。