近日，中国海洋大学医药学院、海洋药物教育部重点实验室姜帅教授课题组在生物大分子的组装递送领域取得新进展，相关成果分别发表于国际知名学术期刊Angewandte Chemie International Edition（《德国应用化学》）和Advanced Science（《先进科学》）。
生物大分子的安全、可控递送对于合成生物学和药物递送领域具有重要意义。天然细胞通过多种功能模块的精确组装，实现内部过程的自主协调以执行复杂生理活动。其中，能量供应模块（如产生三磷酸腺苷（ATP）的线粒体）对维持细胞代谢至关重要。研究团队设计了一种具备自增强质子生成能力的人造线粒体（图1a），其中CAT可快速分解有毒中间体H₂O₂生成O₂，促进GOx的催化循环，显著提升质子产率并建立稳健的跨膜质子梯度以驱动ATP合成。与既有GOx驱动系统（ΔpH≈0.5）、g-C₃N₄光催化系统（ΔpH≈1.2）及金纳米颗粒-酸性磷酸酶系统（ΔpH≈0.7）相比，该体系可实现更强的质子驱动力（ΔpH≈1.4）（图1b）。将该人工线粒体嵌入巨型囊泡后，可在人工细胞内实现以葡萄糖为底物的ATP自供驱动NADH合成（图1c），展现出高效的能量转换与代谢耦联能力。该人造能量模块为实现自主能量供给的人工生命系统奠定了基础，并为自下而上的合成生物学发展提供了新的策略平台。
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