基于光系统 I 和细胞色素 c 氧化酶的光合-呼吸电子传输链嵌合体，利用氧化石墨烯

酶蛋白在二维纳米材料上的自组装使得可行生化通路的构建和功能控制成为可能。然而，结合光合和呼吸电子传输链的基本组成部分的酶级联反应目前仍然未能实现。在本研究中，我们探讨了一种基于氧化石墨烯纳米片表面的光系统 I 和细胞色素 c 氧化酶的电镀生物混合纳米系统。酶的定向固定得益于与碳基面连接的镍配位位点，伴随的副产物 O₂ 消耗微不足道。瞬态吸收和电化学测量提供了供体与受体之间电子转移的证据，导致光诱导的 O₂ 消耗达到每个CcO单元每秒70个O₂分子中的120个。氧化石墨烯作为电子储存库和电活性支持，促进了电子运输，与细胞色素 c 以及小分子氧化还原介质和还原剂协同工作。本研究提供了一种先进的方法，用于探索膜-free懸浮液中的光电子转移，锚定于纳米表面的光合-呼吸酶级联反应。