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李峻柏課題組在利用短肽分子多級組裝模擬天然酶方面取得新進展
2020-11-17 | 編輯: | 【 】【打印】【關閉

  生物分子組裝的多級有序結構是生命體單元的本質特征之一,實現了能量轉化、物質輸運和信號傳遞等重要生物功能。精準調控生物分子組裝條件,深入探究生物分子組裝體結構與功能關系,有助于在分子層面認知生物活動的分子機制,指導功能生物材料的研發。

  在國家自然科學基金委和中國科學院的支持下,化學所膠體、界面與化學熱力學院重點實驗室李峻柏課題組在短肽分子可控組裝與功能化方面具有長期的研究基礎和扎實的工作積累(Nat. Rev. Chem., 2019, 3, 567-588; Chem. Soc. Rev., 2019, 48, 4387-4400)。通過精準調控一系列組裝條件將短肽分子組裝體從短程有序的凝膠轉變成長程有序的單晶(Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 2660-2663; Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 1903-1907; Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 11072-11077),為研究神經性退化疾病形成的分子機制提供了體外簡易模型。另外,精細調節短肽分子的排列取向,獲得了界面浸潤性可控的肽基氣凝膠醫用材料(Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 11932-11936)。 

  最近,該研究團隊通過動態共價鍵組裝,結合金屬離子配位作用,獲得了鏈狀多級有序結構短肽組裝體。研究發現,該組裝體具有優于天然漆酶的催化活性與穩定性。實驗證實,上述組裝體的結構和功能具有離子響應的可逆開關性質。該研究闡明了生物小分子通過“自下而上”的方式逐級有序組裝后具有了超越天然生物大分子的功能,為構筑高催化活性和高穩定性人工酶提供了重要啟示。相關研究成果發表在近期的Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 18960-18963。本文第一作者是博士畢業生王晨蕾,通訊作者是李峻柏研究員和費進波副研究員。 

 

短肽分子多級組裝模擬天然酶 

 

    

 膠體、界面與化學熱力學院重點實驗室 

  20201117 

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