組裝二肽單晶誘導生物膜形成與拓展獲進展

2020-12-20 生物谷





磷脂和肽是構築細胞的基本結構單元。磷脂組成生物膜的主要成分，分為甘油磷脂與鞘磷脂兩大類，分別由甘油和鞘氨醇構成。磷脂為兩性分子，一端為親水的含氮或磷的頭，另一端為疏水(親油)的長烴基鏈。由於此原因，磷脂分子親水端相互靠近，疏水端相互靠近，常與蛋白質、糖脂、膽固醇等其它分子共同構成脂雙分子層，即細胞膜的結構。細胞的關鍵生物活動幾乎都與這些生物分子的組裝體有關。通過分子組裝技術動態調控上述組裝體的結構，可以更好地幫助理解細胞生命活動的本質規律。


在國家科技部、國家自然科學基金委、中國科學院和中國科學院化學研究所的支持下，化學所膠體、界面與化學熱力學重點實驗室研究員李峻柏課題組研究人員長期致力於磷脂與苯丙氨酸二肽的可控分子組裝與功能化的研究（Angew. Chem. Int. Ed.， 2018， 57， 1903-1907； Angew. Chem. Int. Ed.， 2018， 57， 1537-1542； Angew. Chem. Int. Ed.， 2017， 56， 2660-2663； Angew. Chem. Int. Ed.， 2016， 55， 908-911； Adv. Funct. Mater.， 2015， 25， 1193-1204； ACS Nano， 2017， 11， 10489-10494）。近年來，他們在苯丙氨酸二肽有機凝膠中引入光酸分子，利用可見光照射，實現了二肽組裝體凝膠-溶膠的原位可逆相變。此外，他們還發現苯丙氨酸二肽組裝體能有效誘導生物體中脂質體的組裝與解組裝，並在生理條件下導致細胞膜的外溢並形成內質網膜。


進一步研究發現組裝的二肽單晶能誘導生物膜的產生與擴展。實驗證實二肽分子聚集體的解組裝是磷脂分子膜形成和拓展的必要條件。這種生物分子誘導的膜「此消彼長」的動態轉化為研究細胞生命活動中的分裂和增殖研究提供了新的途徑。該工作發表在《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed.， 57(2018) 11404-11407）。(

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