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    蛋白基纳米结构可控组装研究新进展,苏州纳米所登上《先进材料》期刊

    蛋白质(protein)是大型生物分子,或高分子,它由一个或多个由α-氨基酸残基组成的长链条组成。蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。

     

    生物大分子蛋白质经过亿万年的自然选择与进化,形成一系列结构丰富、功能独特的自组装体。近几年,基于蛋白质作为模板,通过引导纳米功能粒子特异性结合,实现蛋白-粒子复合材料的组装逐渐成为纳米生物材料领域研究的热点。该策略主要利用蛋白质丰富的结构优势,通过修饰或功能化,使蛋白具有特异性结合功能纳米粒子的能力,从而形成预先定义的纳米超结构。这些超结构不仅能够单一放大基元本身固有的属性,还可以实现不同性能基元的集合,从而制备功能多样的新型材料。重要的是,基元在空间特定排列和取向或者基元间相互协同作用往往赋予这些组装体新的物理、化学性能,例如光子晶体、手性超结构、负折射材料等。然而,由二十种不同氨基酸构成的蛋白质其表面化学复杂多样,造成多组分、各向异性、多级组装过程中蛋白与纳米客体之间的相互作用、空间取向以及堆积方式仍难于控制。

     

    针对这一挑战,近日中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员王强斌课题组在前期工作(Nano Letts. 2018, 18, 6563-6569; J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 8074-8077; ACS Nano 2018, 12, 1673-1679; Small 2019; Small 2019)基础上,利用具有特定短柱状中空结构的烟草花叶病毒衣壳蛋白(tobacco mosaic virus coat protein, TMVCP)作为模板,通过定点功能化,特异性结构纳

     

    以上工作发表在《先进材料》期刊上(Advanced MaterialsDOI10.1002/adma. 201901485)。该工作得到国家自然科学基金(21425103, 21673280, 21703282)和国家重点研发计划(2016YFA0101503, 2017YFA0205503)等的经费支持。

     

    生物大分子在自然进化中发展出一套独特的“自下而上”自组装方式进行各种复合结构的可控装配,为多功能生物纳米材料的加工制备提供了绝佳范例。

     

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