蛋白質(zhì)

可胞內(nèi)活化的蛋白質(zhì)與化療藥劑的聯(lián)合使用被認(rèn)為是一種極具前景的協(xié)同抗癌策略。然而，目前依舊缺乏理想的納米載體用以將兩種物化性質(zhì)截然不同的藥物遞送到腫瘤細(xì)胞內(nèi)并進(jìn)行可控的胞內(nèi)釋放，嚴(yán)重阻礙了這類聯(lián)合治療策略的進(jìn)一步生物醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化。 針對這一問題，中科院長春應(yīng)化所的陳學(xué)思院士和肖春生副研究員等人精心設(shè)計(jì)了mPEG-b-PGCA-b-PGTA三嵌段共聚物，并以此構(gòu)建多級合作的藥物遞送納米平臺。基于此平臺，研究實(shí)現(xiàn)了親水性核糖核酸酶A（RNase A）和疏水性化療藥物DOX的高效胞內(nèi)共遞送，在體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)…

許多動物的毛發(fā)——包括我們的頭發(fā)——是以角蛋白為基本單元構(gòu)成的。同許多蛋白質(zhì)一樣，角蛋白本身具有α-螺旋和β-折疊兩種二級結(jié)構(gòu)，這其中α-螺旋屬于熱力學(xué)穩(wěn)定態(tài)，而β-折疊則是亞穩(wěn)態(tài)。因此在毛發(fā)中，角蛋白以α-螺旋的形式存在，多跟角蛋白互相卷繞、綁定成束，并依次形成原絲、原纖維、中間絲、微絲的層級結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)之間通過二硫鍵交聯(lián)，最終形成我們的毛發(fā)。 角蛋白這類同時具有α-螺旋和β-折疊，且兩者可以可逆轉(zhuǎn)變的蛋白質(zhì)有一個非常有趣的特性：它們是天然的形狀記憶高分子材料。形成α-螺旋和β-折疊的內(nèi)在驅(qū)…

近日，英國皇家科學(xué)院和歐洲科學(xué)院院士、華東師范大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院David Leigh（李大為）教授團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)在同一條納米繩上打出不同的結(jié)，并首次構(gòu)筑了分子52結(jié)，填補(bǔ)了分子結(jié)周期表中的重要一環(huán)，對研究可以打結(jié)的DNA和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能有重要的指導(dǎo)意義。相關(guān)研究成果以華東師范大學(xué)為第一單位發(fā)表于Nature?雜志。 結(jié)（knot）廣泛存在于生活中，小到鞋帶大至航海或攀登山峰所用的繩索，無一不證明結(jié)具有十分重要的用途。在微觀層面，分子結(jié)（Molecular knot）存在于DNA、蛋白質(zhì)和…

蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的單體序列是控制其多級結(jié)構(gòu)與功能的化學(xué)密碼。例如，最新研究表明蛋白質(zhì)序中的離子和電荷的序列分布對其凝聚體材料調(diào)控起著重要作用。因此，當(dāng)前高分子合成化學(xué)的重要方向之一是通過聚合物主鏈上可控的單體序列來精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)結(jié)構(gòu)與功能。然而，主鏈上單體之間的序列調(diào)控往往需要較為復(fù)雜的合成方法，且“序列~功能”構(gòu)效關(guān)系在功能材料中的精確轉(zhuǎn)化仍存在困難，難以放大與模塊化。 有鑒于此，華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院趙強(qiáng)教授課題組提出“懸掛序列”思路，通過單體內(nèi)部簡單的官能團(tuán)序列替代主鏈上重復(fù)單元…

在二戰(zhàn)末期，美軍在日本廣島投擲的“小男孩”原子彈，是人類第一次使用核能，顯示了其所蘊(yùn)含的巨大能量。事實(shí)上，目前已具有比較全面的核能工業(yè)，其中可持續(xù)獲取鈾（U，天然放射性元素，也是最重要的核燃料）受到高度關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)，海水中含鈾量達(dá)45億噸，遠(yuǎn)高于陸地的含量，是非常重要的鈾源。 然而，從海水中提取鈾受到洋流的不同剪切力和大量競爭離子等影響。因此，開發(fā)具有高機(jī)械強(qiáng)度和高鈾特異性的鈾吸附劑對于提高從海水中提取鈾的效率至關(guān)重要。為此，研究人員利用生物學(xué)，對“超級”鈾結(jié)合蛋白（superb-uranyl…

蛋白質(zhì)的生產(chǎn)是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界研究的重要組成部分，可以通過生物學(xué)方法或化學(xué)合成來完成。大多數(shù)蛋白質(zhì)是通過生物表達(dá)獲得的，該過程很大程度上限制了其化學(xué)組成到典型的蛋白原氨基酸上。遺傳密碼擴(kuò)展前進(jìn)已允許在天然蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)中摻入多達(dá)兩個非天然氨基酸。相比之下，當(dāng)需要整合多個非天然氨基酸，翻譯后修飾或人工骨架時，化學(xué)合成可提供無與倫比的靈活性。合成蛋白已經(jīng)可以使用通過固相和結(jié)扎方法的結(jié)合。然而，蛋白質(zhì)的總體化學(xué)合成仍保持高度勞動密集型。 【研究成果】 由于無效的偶聯(lián)和副反應(yīng)，長約50個氨基酸均質(zhì)肽的固相肽…

日前，北京大學(xué)跨學(xué)部生物醫(yī)學(xué)工程系高衛(wèi)平課題組受邀在化學(xué)及材料領(lǐng)域國際頂級期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》（AngewandteChemie International Edition）上在線發(fā)表了題為《精準(zhǔn)偶聯(lián)：制備蛋白質(zhì)-高分子偶聯(lián)物的新興策略》（“Precision Conjugation: An Emerging Tool for Generating Protein- Polymer Conjugates”）的綜述論文。   近年來，蛋白質(zhì)藥物因?yàn)楦呋钚院透咛禺愋允艿皆絹碓蕉嗟年P(guān)注，如2…

“工欲善其事，必先利其器”，分析表征技術(shù)和設(shè)備在現(xiàn)代科學(xué)研究中的作用及地位越來越重要。比如在生命科學(xué)研究領(lǐng)域，很重要的一個過程是對生 物大分子(如蛋白質(zhì))結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析。最開始科學(xué)家使用X射線晶體學(xué)成像技術(shù)來解析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，但是鑒于蛋白質(zhì)的松散構(gòu)型，難以規(guī)律集群進(jìn)行成晶。使用這種方法時，科學(xué)家們需要先對樣品進(jìn)行結(jié)晶——打包成穩(wěn)定的、有序晶體，然后再允許X射線穿過樣品進(jìn)而成像 。這就造成了結(jié)構(gòu)解析工作復(fù)雜程度大大增加，有時候解析一種蛋白質(zhì)需要一個團(tuán)隊(duì)花費(fèi)幾個月甚至幾年的時間才能完成。 【何為冷凍電鏡…

近年來，以脂質(zhì)體、膠束、聚合物囊泡、多肽納米粒子、蛋白質(zhì)、樹狀大分子、無機(jī)納米顆粒、納米凝膠和碳材料為基礎(chǔ)的藥物遞送系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。然而，這類給藥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過于復(fù)雜且重現(xiàn)性較差，不適合實(shí)際使用。而通過主-客體相互作用構(gòu)建的超分子藥物遞送系統(tǒng)（例如環(huán)糊精、杯芳烴和柱芳烴等）為藥物精細(xì)化應(yīng)用提供了新的機(jī)會，該方法可以實(shí)現(xiàn)分子水平上的成分控制，并使藥物定量裝載成為可能。 乏氧是許多實(shí)體惡性腫瘤的典型特征，因?yàn)樗鼈兊难芑惓?，腫瘤內(nèi)部區(qū)域的氧氣和營養(yǎng)供應(yīng)不足。因此，乏氧靶向給藥系統(tǒng)已成為一種極…

多糖是一類像核酸、蛋白質(zhì)的生物大分子，在生命過程中發(fā)揮著重要的作用。由于多糖的結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且存在微觀不均一性，其合成又沒有像核酸和蛋白質(zhì)那樣有固定的模板可以遵循，因此多糖的合成問題長期困擾著合成化學(xué)家。 阿拉伯半乳聚糖（Arabinogalactan）是一種重要的多糖，它是結(jié)核分枝桿菌細(xì)胞壁的重要組成成分，與細(xì)菌的存活力和致病力相關(guān)。該分子由一條半乳聚糖鏈（A鏈）和兩條緊密靠近的阿拉伯聚糖鏈（B鏈）所組成（圖1），具有高度分支的結(jié)構(gòu)，其化學(xué)合成不僅為結(jié)核分枝桿菌細(xì)胞壁生物合成機(jī)制的闡釋提供基礎(chǔ)，而…