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| 中國(guó)海洋大學(xué)在生物大分子的組裝遞送領(lǐng)域取得新進(jìn)展 |
| http://massageforegolfers.com 2025年10月18日 來源：華禹教育網(wǎng) |
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近日，中國(guó)海洋大學(xué)醫(yī)藥學(xué)院、海洋藥物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室姜帥教授課題組在生物大分子的組裝遞送領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)成果分別發(fā)表于國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊Angewandte Chemie International Edition（《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》）和Advanced Science（《先進(jìn)科學(xué)》）。
生物大分子的安全、可控遞送對(duì)于合成生物學(xué)和藥物遞送領(lǐng)域具有重要意義。天然細(xì)胞通過多種功能模塊的精確組裝，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部過程的自主協(xié)調(diào)以執(zhí)行復(fù)雜生理活動(dòng)。其中，能量供應(yīng)模塊（如產(chǎn)生三磷酸腺苷（ATP）的線粒體）對(duì)維持細(xì)胞代謝至關(guān)重要。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種具備自增強(qiáng)質(zhì)子生成能力的人造線粒體（圖1a），其中CAT可快速分解有毒中間體H₂O₂生成O₂，促進(jìn)GOx的催化循環(huán)，顯著提升質(zhì)子產(chǎn)率并建立穩(wěn)健的跨膜質(zhì)子梯度以驅(qū)動(dòng)ATP合成。與既有GOx驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（ΔpH≈0.5）、g-C₃N₄光催化系統(tǒng)（ΔpH≈1.2）及金納米顆粒-酸性磷酸酶系統(tǒng)（ΔpH≈0.7）相比，該體系可實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的質(zhì)子驅(qū)動(dòng)力（ΔpH≈1.4）（圖1b）。將該人工線粒體嵌入巨型囊泡后，可在人工細(xì)胞內(nèi)實(shí)現(xiàn)以葡萄糖為底物的ATP自供驅(qū)動(dòng)NADH合成（圖1c），展現(xiàn)出高效的能量轉(zhuǎn)換與代謝耦聯(lián)能力。該人造能量模塊為實(shí)現(xiàn)自主能量供給的人工生命系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)，并為自下而上的合成生物學(xué)發(fā)展提供了新的策略平臺(tái)。
圖1.自主能量供應(yīng)人工細(xì)胞的構(gòu)建及其在 NADH 生物合成中的應(yīng)用示意圖
納米藥物在體內(nèi)遞送過程中不可避免地與血液蛋白相互作用，形成的“蛋白冠”顯著影響其在體內(nèi)的分布及免疫反應(yīng)。目前研究主要聚焦于納米顆粒理化性質(zhì)對(duì)蛋白冠的影響，但體內(nèi)復(fù)雜且動(dòng)態(tài)變化的生理微環(huán)境如何調(diào)控蛋白冠演化仍缺乏系統(tǒng)研究。納米顆粒從血液（pH 7.4）進(jìn)入腫瘤組織（pH≈6.5），再到細(xì)胞內(nèi)溶酶體（pH 4.5-5.5）的過程中，pH的持續(xù)變化會(huì)影響蛋白質(zhì)在顆粒表面的吸附、解離及構(gòu)象轉(zhuǎn)變，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)蛋白冠的動(dòng)態(tài)重塑。研究發(fā)現(xiàn)，在酸性環(huán)境下顆粒表面蛋白吸附量顯著增加并伴隨蛋白構(gòu)象展開，促進(jìn)了巨噬細(xì)胞（RAW264.7、dTHP-1）和腫瘤細(xì)胞（A549）對(duì)納米顆粒的攝�。▓D1）。蛋白組學(xué)分析顯示，酸性條件下蛋白冠中補(bǔ)體C3和免疫球蛋白含量下降，而調(diào)控性蛋白C4BPA及載脂蛋白（ApoA1、ApoE）富集，這一組成變化在增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)吞的同時(shí)顯著抑制了ROS生成與炎癥因子（IL-1β、TNF-α、IL-6）的分泌，實(shí)現(xiàn)了“高攝取、低炎癥”的雙重調(diào)控效應(yīng)。該研究系統(tǒng)闡明了pH驅(qū)動(dòng)的蛋白冠動(dòng)態(tài)重塑機(jī)制，及其對(duì)免疫識(shí)別和細(xì)胞互作的深遠(yuǎn)影響。
圖2.生理pH變化對(duì)蛋白冠演化及其介導(dǎo)的細(xì)胞攝取和炎癥反應(yīng)的調(diào)控作用
圖3.姜帥課題組合影（第三排中間為姜帥老師）
中國(guó)海洋大學(xué)為上述論文的第一通訊單位，醫(yī)藥學(xué)院姜帥教授、食品科學(xué)與工程學(xué)院毛相朝教授和德國(guó)馬普高分子所Katharina Landfester教授分別為文章共同通訊作者，海大博士生葛雨婷、付芳琴和碩士生胡雪梅分別為文章第一（含共同）作者，相關(guān)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、山東省優(yōu)青（海外）以及泰山學(xué)者等項(xiàng)目的支持。
文章鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202514980
https://doi.org/10.1002/advs.202502788
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