基于血红素蛋白工程的高选择性一氧化碳清除剂研发：突破性解毒疗法无高血压副作用

来自美国的研究团队针对一氧化碳(CO)中毒这一全球非药物中毒首要死因，创新性地改造微生物CO代谢调控蛋白RcoM，开发出具有超高CO亲和力(Ka,CO=2.8×1010 M?1)和选择性(Ka,CO/Ka,O2=1.9×105)的工程化蛋白RcoM-HBD-CCC。该分子在小鼠模型中显著加速血红蛋白CO清除且避免传统球蛋白疗法引发的血压升高，为CO中毒提供了首个特异性解毒方案。

　　

每年在美国，一氧化碳(CO)中毒导致5-10万急诊病例和约1500人死亡。现有疗法仅依赖高压氧促进CO排出，但近半数幸存者仍遭受心脑损伤。这项突破性研究瞄准血红素蛋白(hemoprotein)与CO的天然结合特性，以微生物CO代谢调控蛋白RcoM为蓝本，通过蛋白质工程手段打造出革命性解毒剂RcoM-HBD-CCC。

该工程蛋白展现出惊人性能：CO结合亲和力达2.8×10¹⁰ M^?1，对CO/O₂的选择性高达19万倍，72℃高温下仍保持稳定，自氧化速率仅1.1 h^?1。更关键的是，其与一氧化氮(NO)的反应活性(k_NOD=6-8×10⁶ M^?1s^?1)比血红蛋白低10倍，从而避免传统血红蛋白疗法引发的血压飙升。

动物实验证实，静脉注射的RcoM-HBD-CCC能快速捕获红细胞中的CO并通过尿液排泄，同时将NO介导的血管收缩效应降至最低。这项研究不仅为CO中毒提供了首个靶向解毒方案，更开创了通过精细调控配体选择性来优化治疗性蛋白安全性的新范式。