新研究揭示酶引導自組裝實現單體和準分子轉變

2021-01-11 科學網

新研究揭示酶引導自組裝實現單體和準分子轉變

作者：

小柯機器人

發布時間：2021/1/10 19:33:55

南方醫科大學的Yanbin Cai團隊和南開大學Zhimou Yang團隊的一項最新研究，揭示了酶引導自組裝實現單體和準分子轉變，從而構建更有序的發光超分子組裝，用於基於活性的生物成像。 相關論文於2021年1月07日發表於《德國應用化學》雜誌。

課題組報導了酶指導的自組裝（EISA）使香豆素染料（Cou）的在低分子濃度下單體-準分子躍遷成為可能，從而產生更有序的發光超分子組裝（即納米纖維），在體外和活體內有效記錄鹼性磷酸酶（ALP）的活性。Cou通過一個親水ALP響應基團連接到自組裝短肽上。通過ALP引發，EISA驅使在低肽濃度下納米顆粒-納米纖維轉化，緊隨著Cou單體-準分子轉化。

結構-性能關係分析揭示了自組裝模體是肽引發Cou單體-準分子轉化的一個前提條件。發光pYD超分子納米纖維（LSN-pYD）闡明了癌細胞分子間連接以及有效且快速地區分癌細胞（組織）和正常細胞（組織），對於癌症的早期檢測就有前景。該工作拓展了EISA的功能並為超分子化學提供了新的應用。

據悉，如何構建在低分子濃度下具有高性能的基於準分子的發光分析工具仍然是一個挑戰。

附：英文原文

Title: Enzyme Instructed Self‐assembly Enabled Monomer‐excimer Transition to Construct Higher Ordered Luminescent Supramolecular Assembly for Activity‐based Bioimaging

Author: Yuanzhi Zhong, Jie Zhan, Guanghui Xu, Yumiao Chen, Qin Qin, Xu Liao, Shaodan Ma, Zhimou Yang, Yanbin Cai

Issue&Volume: 07 January 2021

Abstract: How to construct high‐performing excimer‐based luminescent analytic tools at low molecular concentrations remains a challenge. Here, we reported that enzyme instructed self‐assembly (EISA) enabled the monomer‐excimer transition of a coumarin dye (Cou) at low molecular concentrations, and the resulting higher ordered luminescent supramolecular assemblies (i.e., nanofibers) efficiently recorded the spatiotemporal details of alkaline phosphatase (ALP) activity  in vitro  and  in vivo  .  Cou  was conjugated to short self‐assembly peptides with a hydrophilic ALP‐responsive group.  By ALP triggering, EISA actuated nanoparticles‐nanofibers transition at low peptides concentrations  followed by monomer‐excimer transition of  Cou  .  Analysis of structure‐property relationship revealed that the self‐assembly motif was a prerequisite for peptides to induce monomer‐excimer transition of  Cou  .  Luminescent supramolecular nanofibers of  pYD  (  LSN‐  pYD  ) illuminated the intercellular bridge of cancer cells and distinguished cancer cells (tissues) from normal cells (tissues) efficiently and rapidly, promising the potential use for early diagnosis of cancer.  This work extends the functions of EISA and provides a new application of supramolecular chemistry.

DOI: 10.1002/anie.202014278

Source: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202014278

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