2022年3月18日,湖南大学生命医学交叉研究院的袁丹副教授课题组题为“Cation-π interaction trigger Supramolecular Hydrogelation of Peptide Amphiphiles”的工作在Small(IF:13.281)上在线发表。
Cation-p相互作用作为一种重要的非共价相互作用,在维持蛋白质稳定、分子互作和识别等生物和化学领域中扮演着重要的角色。尽管已经进行了广泛的研究,但利用Cation-p相互作用作为主要驱动力来构建超分子水凝胶仍未被报道。
本文中,作者简单将4位Lys突变为Trp,导致引入的Cation-p弱相互作用能够诱导多肽折叠成发夹丝结构(b-hairpin),进而组装形成超分子水凝胶。研究人员还探讨了不同强度的Cation-p相互作用对多肽折叠情况、微观形态以及水凝胶的力学性质的影响。通过计算机模拟和生物物理实验表征,确证Cation-p相互作用可以作为主要驱动力促使多肽折叠成b-发夹构型,进而自组装形成具有纤维网状结构的水凝胶。该多肽具有优异的生物相容性,可以将蛋白质高效的递送到胞内。本研究作为首个利用Cation-p相互作用来触发多肽自组装的工作,为新型超分子生物材料和自组装机制的研究提供了新思路和新方法。
湖南大学生命医学交叉研究院的硕士研究生陈双和博士研究生李增辉以及湖南大学生物学院张春辉老师为本文共同第一作者,袁丹副教授和史俊峰教授为本文共同通讯作者。本研究得到湖南大学启动基金、国家自然科学基金、湖南省自然科学基金和深圳市科技发展基金的资助。
作者简介:
袁丹,现任湖南大学生命医学交叉研究院副教授/博士生导师。2016年博士毕业于Brandeis University化学系。之后进入美国知名的临床药物申报公司—德瑞达(DataRevive USA LLC)担任药学顾问。2019年9月入职湖南大学,主要从事多肽生物材料的研究工作。截至目前共发表高水平SCI文章24篇,其中以第一作者/通讯作者在J. Am. Chem. Soc.(1篇)和Angew. Chem. Int. Ed.(2篇)等高水平杂志上发表10篇,总引用次数过1200次。申请专利4项,主持省市基金和生物医药公司横向基金共3项。欢迎从事多肽医药工程的小伙伴加入团队。