武汉大学邓鹤翔&田沺Angew.：介孔MOFs催化RNA脱保护和活化

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研究内容

具有中孔（2至50 nm）的金属有机框架（MOFs）允许包含大的生物分子，例如核酸。然而，在MOFs孔内对核酸进行化学反应以进一步调节其生物活性尚待证明。

基于此，武汉大学邓鹤翔和田沺报道了使用MOFs作为催化剂对碳酸盐保护的RNA分子（21-102nt）进行脱保护以恢复其原始活性。设计并合成了两种MOFs，MOF-626和MOF-636，其中孔分别为2.2和2.8 nm，携带分离的金属位点（Ni、Co、Cu、Pd、Rh和Ru）。孔有利于RNA的进入，而金属位点催化碳酸基团处的C-O键断裂。通过Pd-MOF-626实现RNA的完全转化，其效率是Pd（NO3）2的90倍。相关工作以“Mesoporous Metal-Organic Frameworks for Catalytic RNA Deprotection and Activation”为题发表在国际著名期刊Angewandte Chemie International Edition上。

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研究要点

要点1.作者首先合成了一系列介孔MOFs，MOF-626和MOF-636，其中孔分别为2.2和2.8 nm，携带分离的金属位点（Ni、Co、Cu、Pd、Rh和Ru）。其中，孔有利于单链RNA进入，而金属位点催化碳酸基团处的C-O键断裂，用于RNA分子的催化转化。

要点2.Pd-MOF-626实现RNA的完全转化，其效率是Pd（NO3）2的90倍。MOF晶体也可从水性反应介质中去除，留下可忽略不计的金属，3.9 ppb，仅为使用均相Pd催化剂的金属的1/55。

这些特性使MOFs有可能适用于生物正交化学。

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研究图文

图1. MOF中生物分子的对接和转化。

图2. MOFs的单晶结构和荧光染料标记的RNA分子在介孔中的扩散。

图3. MOFs介孔中RNA的催化转化。

图4. 使用MOF作为催化剂调节RNA生物活性。

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文献详情

Mesoporous Metal-Organic Frameworks for Catalytic RNA Deprotection and Activation

Jin Liu, Xingyu Liu, Qi Liu, Jing Cao, Xinheng Lv, Shaoru Wang, Tian Tian,* Xiang Zhou, Hexiang Deng*

Angew. Chem. Int. Ed.

DOI: https://doi.org/10.1002/anie.202302649