生物分子組裝的多級(jí)有序結(jié)構(gòu)是生命體單元的本質(zhì)特征之一，實(shí)現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)化、物質(zhì)輸運(yùn)和信號(hào)傳遞等重要生物功能。精準(zhǔn)調(diào)控生物分子組裝條件，深入探究生物分子組裝體結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系，有助于在分子層面認(rèn)識(shí)生物活動(dòng)的分子機(jī)制、指導(dǎo)功能生物材料的研發(fā)。 

在國(guó)家自然科學(xué)基金委和中國(guó)科學(xué)院的支持下，中科院化學(xué)研究所膠體、界面與化學(xué)熱力學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員李峻柏課題組在短肽分子可控組裝與功能化方面，積累了較豐富的工作和研究經(jīng)驗(yàn)。例如，通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控一系列組裝條件，將短肽分子組裝體從短程有序的凝膠轉(zhuǎn)變?yōu)殚L(zhǎng)程有序的單晶，為研究神經(jīng)性退化疾病形成的分子機(jī)制提供了體外簡(jiǎn)易模型。此外，精細(xì)調(diào)節(jié)短肽分子的排列取向，獲得了界面浸潤(rùn)性可控的肽基氣凝膠醫(yī)用材料。

近期，研究人員通過(guò)動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵組裝，結(jié)合金屬離子配位作用，獲得了鏈狀多級(jí)有序結(jié)構(gòu)短肽組裝體。研究發(fā)現(xiàn)，該組裝體具有優(yōu)于天然漆酶的催化活性與穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，上述組裝體的結(jié)構(gòu)和功能具有離子響應(yīng)的可逆“開關(guān)”性質(zhì)。該研究闡明了生物小分子通過(guò)“自下而上”的方式逐級(jí)有序組裝后，具有超越天然生物大分子的功能，為構(gòu)筑高催化活性和高穩(wěn)定性人工酶提供了啟示。

相關(guān)研究成果以A Dipeptide-Based Hierarchical Nanoarchitecture with Enhanced Catalytic Activity為題，發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed.上。博士畢業(yè)生王晨蕾為論文第一作者，李峻柏和副研究員費(fèi)進(jìn)波為論文的通訊作者。 

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短肽分子多級(jí)組裝模擬天然酶