利用短肽分子多級組裝模擬天然酶研究取得進展

2020-11-23 生物谷



生物分子組裝的多級有序結構是生命體單元的本質特徵之一，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係，有助於在分子層面認識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，中科院化學研究所膠體、界面與化學熱力學院重點實驗室研究員李峻柏課題組在短肽分子可控組裝與功能化方面，積累了較豐富的工作和研究經驗。例如，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為長程有序的單晶，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。此外，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。


近期，研究人員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，該組裝體具有優於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後，具有超越天然生物大分子的功能，為構築高催化活性和高穩定性人工酶提供了啟示。


相關研究成果以A Dipeptide-Based Hierarchical Nanoarchitecture with Enhanced Catalytic Activity為題，發表在Angew. Chem. Int. Ed.上。博士畢業生王晨蕾為論文第一作者，李峻柏和副研究員費進波為論文的通訊作者。 (

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