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【论文发表】杭州师范大学刘俊秋教授&王婷婷副教授团队:蛋白质组装—可控设计策略及其在生物领域的应用

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蛋白质,作为最重要的“生命基石”之一,在生物结构组成、生命基础代谢、化学调节及信号转导等多样的生命活动中发挥着不可或缺的重要作用。在自然界,除少数蛋白质可以单独执行其功能外,绝大多数蛋白质都是通过与其他结构域或蛋白的精确自组装来协同行使其功能的。受自然界启发,人们一直致力于实现蛋白质的精确组装来探索大自然的奥秘。可以说,蛋白质的自组装行为及其对外来刺激的响应是建立“蛋白-蛋白”间协同工作的基础,也是实现将蛋白与其外部环境建立联系、有机整合的有效手段

近年来,随着相应构筑策略的不断优化与发展,蛋白质组装体的可调控性能不断增强,能够很好地响应外部环境的刺激。蛋白质自身的可编辑性和可设计性、良好的水溶性和生物相容性,使得蛋白质组装体在生物领域,尤其是智能生物材料的构筑中展现出巨大的潜力。该综述中,作者不但介绍了蛋白质组装策略和由此构筑的精巧组装体结构,而且关注了灵活可控的组装手段以及所构筑蛋白质基纳米材料与外部环境之间的“相互作用”(图1A)。文中,经典的蛋白质组装驱动力被划分为蛋白-蛋白相互作用共价相互作用非共价相互作用三类,并讨论了其交叉包含关系及各自特点(图1B)。而后,作者详细介绍了蛋白质组装体及其构筑策略的灵活性所衍生的刺激响应行为。在此基础上,本文继而综述了蛋白质组装结构在构筑生物催化材料、包载-释放体系、人工捕光系统和其他功能性材料中的应用、所面临的挑战和其未来的发展前景。

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图1.(A)蛋白质组装体的多种构建策略及其在生物领域的多样化应用;(B)蛋白质组装驱动力间关系示意图


以上综述论文以“Protein assembly: Controllable design strategies and applications in biology”为题发表于 Aggregate 期刊,论文第一作者为杭州师范大学的李逸佳博士和田瑞桢博士,通讯作者为杭州师范大学的刘俊秋教授和王婷婷副教授。

(Aggregate 2022, e317.
https://doi.org/10.1002/agt2.317)


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