日前，南開大學(xué)郭東升課題組與德國(guó)明斯特大學(xué)巴特·揚(yáng)·拉沃教授合作，讓兩代蛋白超分子“跨國(guó)結(jié)婚”，獲得了一種全新共組裝體，在抑制神經(jīng)蛋白纖維化方面療效顯著。這一研究成果發(fā)表在最新一期的《自然·化學(xué)》上，也為防治阿爾茨海默癥等神經(jīng)退行性疾病提供了新的超分子策略。

據(jù)介紹，神經(jīng)蛋白錯(cuò)誤折疊形成淀粉樣纖維化是導(dǎo)致阿爾茨海默癥等多種神經(jīng)性疾病發(fā)生的主要原因。抑制蛋白纖維化是治療這些疾病的主要方案之一，其核心基礎(chǔ)在于分子識(shí)別，兼顧提升治療效果和降低毒副作用，設(shè)計(jì)人工合成受體實(shí)現(xiàn)對(duì)靶蛋白的選擇性、強(qiáng)鍵合是該領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。

蛋白作為典型生物大分子，具有多重位點(diǎn)和位點(diǎn)多樣性的特點(diǎn)，相比于單價(jià)識(shí)別和同多價(jià)識(shí)別，雜多價(jià)識(shí)別具有顯著優(yōu)勢(shì)，能夠有效提升與蛋白相互作用的強(qiáng)度和特異性。就像看到鳥會(huì)飛人類最終發(fā)明了飛機(jī)一樣，受自然界啟發(fā)，科學(xué)家們正在嘗試構(gòu)建人工雜多價(jià)體系的道路上不斷探索。然而，構(gòu)建人工受體的雜多價(jià)識(shí)別體系面臨著巨大的挑戰(zhàn)：一方面是由于耗時(shí)和昂貴的合成及分離純化;另一方面是需要對(duì)作用位點(diǎn)空間排布的精確控制。

郭東升課題組長(zhǎng)期致力于第三代超分子主體“杯芳烴”研究，拉沃課題組長(zhǎng)期致力于第二代超分子主體“環(huán)糊精”研究。實(shí)驗(yàn)中，跨國(guó)課題組嘗試讓兩代超分子“結(jié)婚”，組成了一個(gè)“新家庭”，即兩親環(huán)糊精和杯芳烴共組裝體。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，該共組裝體對(duì)阿爾茨海默癥相關(guān)蛋白具有納摩爾級(jí)鍵合能力，且表現(xiàn)出良好選擇性，不僅能抑制阿爾茨海默癥相關(guān)蛋白纖維化，而且能顯著降低淀粉樣蛋白的細(xì)胞毒性，溶解已經(jīng)纖維化的淀粉樣蛋白，在阿爾茨海默癥預(yù)防和治療方面具有廣闊應(yīng)用前景。(孫玉松)