上海有机所等在淀粉样蛋白质纳米材料研究中取得进展

淀粉样聚集体是蛋白质/多肽高度有序自组装排列形成的复合体。其产生不仅与多种人类重大疾病（如阿尔兹海默症、渐动人症及帕金森症等）密切相关，也直接参与到多个重要的生物学过程（如长程记忆、激素的调控及细胞坏死等）中。除了其重要的病理及生理作用外，淀粉样聚集体由于其结构的高度有序性、稳定性及生物相容性，以及自组装过程的可操控性等优点，为生物纳米材料的设计提供了重要的天然超分子骨架结构。如何能够准确地设计出具有特定结构及功能的淀粉样生物纳米材料成为新兴的研究热点。

中国科学院上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心刘聪课题组与上海应用物理研究所张益、胡钧课题组，以及复旦大学韦广红课题组合作在《美国科学院院刊》（Proc Natl Acad Sci USA, 2015, 112, 2996-3001）发表了题为Tunable assembly of amyloid-forming peptides into nanosheets as a retrovirus carrier（《可控功能性淀粉样纳米片的设计及其在病毒转染中的应用》）的研究论文。该文章报道了由阿尔兹海默症关键蛋白Abeta核心肽段自组装形成的全新淀粉样聚集体的发现、结构表征和基于结构设计的蛋白质纳米材料在病毒转染中的应用。

研究团队首次发现了源自阿尔兹海默症关键蛋白Abeta的聚集核心多肽能形成独特的巨型淀粉样纳米片层结构。通过多种生物物理学及计算机辅助模拟等方法，揭示独特片层形成的原子结构基础。基于结构信息，通过定点嵌入功能性氨基酸设计制备出一系列具有提高病毒转染效率的功能性淀粉样片层纳米材料（其效率是商业化病毒转染试剂的二至三倍）。进一步通过设计得到多个具有形成淀粉样纳米片层结构能力的全新人工多肽序列，为淀粉样片层结构更广泛的设计及应用提供了重要的基础。该工作为淀粉样聚集体结构的多样性提供了重要的实验证据，为基于淀粉样生物纳米材料原子结构的合理设计和全新应用提供了方法学的依据和成功的范例。

刘聪课题组的代彬和李丹为论文共同第一作者。其他作者还包括复旦大学的郗文辉和韦广红，中科院应用物理研究所的张益和胡钧，交叉中心罗芳、张翔、邹曼及王文元以及国家蛋白质中心的曹密。刘聪、张益及韦广红为共同通讯作者。该工作得到了中组部青年千人计划、科技部“863”计划青年科学家专题、国家自然科学基金委员会及中国博士后基金等的大力资助。

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