ATP和ADP作为重要的生物信号分子，参与许多生理过程，如血液凝结、炎症和免疫反应、能量代谢等。腺苷三磷酸双磷酶作为一类重要的细胞外酶，通过高效催化ATP和ADP的高能磷酸键水解，调节生理过程和推动生命活动。因此，发展能够模拟腺苷三磷酸双磷酶的仿生材料，实现ATP和ADP分子的脱磷酸化过程，有着重要的意义。
近年来，金属有机骨架（MOFs）作为一类快速发展的多孔晶体材料，它们的有序多孔结构提供了丰富和高活性的金属位点，使MOFs作为仿生催化材料具有独特的吸引力。研究人员发现：与天然腺苷三磷酸双磷酶相比，仿生的Ce-MOF具有二价阳离子独立性，不依赖于钙离子作为辅因子以结合和极化ATP 或ADP的末端磷酸基团，同时具有宽泛的工作条件和出色的稳定性，能够在生理条件下，选择性催化水解ATP和ADP的末端磷酸酯键，而对AMP和其他非核苷磷酸酯中的磷酸单酯键不具有显著的水解活性。在脱磷酸化机制中，Ce(IV)-OH起到了关键性作用，Ce(IV)能够有效地结合和极化ATP的高能磷酸键，使其能够受到表面羟基或水分子的亲核进攻而水解；而少量Ce(III)可能作为协同位点，促进水分子的亲核进攻，提高水解效率。
细胞外ADP作为重要的信号分子，能够诱导血小板聚集。作者通过制备柔性的Ce-MOF薄膜，发现膜材料对ADP诱导的血小板聚集有着显着的抑制作用。考虑到ATP和ADP的脱磷酸化过程在生命活动中具有重要地位，该工作为设计和发展模拟腺苷三磷酸双磷酶的仿生材料，干预和调节ATP和ADP相关的生理过程，提供了一种新的策略。
该论文主要由博士后杨健在李春忠教授和顾金楼教授的指导下完成，该研究得到了国家自然科学基金和上海市自然科学基金的支持。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202008259
ChemistryViews链接：https://www.chemistryviews.org/details/ezine/11269030/MOFs_with_Enzyme-Like_Activity.html
