L-谷氨酰胺酶在谷氨酸活化氧化铝纳米颗粒上的固定化：纯化、生化特性及抗癌活性研究

本文推荐：本研究首次通过三相分配法（TPP）从Bacillus arachidis E12中高效纯化L-谷氨酰胺酶（L-GLNase），并利用响应面法（RSM）优化后将其固定于谷氨酸活化氧化铝纳米颗粒（GluAl2O3-GLNase NPs），酶活性保留率达96%。固定化酶展现卓越的热/pH稳定性（10次循环后活性保持65%）及选择性抗癌效果（抑制A549肺癌细胞），为工业生物催化与肿瘤治疗提供新策略。

　　

Highlight

氧化铝纳米颗粒（Al₂O₃ NPs）因其卓越的机械性能（如极端pH/温度耐受性）成为酶固定化的理想载体。本研究从Bacillus arachidis E12中纯化的L-谷氨酰胺酶通过共价结合固定在谷氨酸修饰的Al₂O₃ NPs上，显著提升了酶的工业适用性。

Results and discussion

固定化酶在1.5 U/mL酶量、0.1 g纳米颗粒及24小时孵育条件下获得96%超高固定率。生物活性分析显示：其对正常L929细胞无毒性，却能通过耗竭癌细胞必需营养——谷氨酸，诱导A549肺癌细胞凋亡（机制涉及mTOR通路抑制与活性氧ROS累积）。

Conclusion

本研究开创性结合三相分配纯化与纳米固定化技术，使L-谷氨酰胺酶成为兼具工业稳定性与肿瘤靶向潜力的"双功能武器"，为绿色生物制造和代谢疗法提供新范式。