發(fā)布時間: 2024年12月25日 09:36
近日，湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分子科學(xué)與生物醫(yī)學(xué)實驗室（MBL）譚蔚泓院士、邱麗萍教授研究團(tuán)隊在細(xì)胞膜表面構(gòu)建了一種能感知胞外環(huán)境刺激，并通過調(diào)節(jié)自身的構(gòu)型對細(xì)胞與外界的相互作用進(jìn)行調(diào)控的動態(tài)DNA納米結(jié)構(gòu)。相關(guān)研究成果發(fā)表在最新一期的Journal of the American Chemical Society（《美國化學(xué)會志》）上。
成果發(fā)表截圖
該DNA納米結(jié)構(gòu)以膽固醇修飾的DNA四面體為支架，實現(xiàn)了對細(xì)胞膜表面高效、穩(wěn)定地修飾。當(dāng)細(xì)胞受到外界刺激時，細(xì)胞分泌的信號分子能激活該DNA納米結(jié)構(gòu)并引發(fā)HCR反應(yīng)，從而在細(xì)胞膜表面引入大量功能單元。這些功能單元能進(jìn)一步參與調(diào)控細(xì)胞間相互作用（如細(xì)胞黏附及凋亡）。該工作為定制式細(xì)胞表面工程及智能細(xì)胞操縱等提供了新的思路。
在細(xì)胞膜表面構(gòu)建能感知胞外刺激，進(jìn)而發(fā)生動態(tài)構(gòu)象變化并調(diào)控細(xì)胞功能行為的類膜蛋白結(jié)構(gòu)，將為細(xì)胞表面工程、細(xì)胞治療、智能操縱細(xì)胞信號網(wǎng)絡(luò)研究等提供新的機(jī)會。
DNA納米材料因具有良好的生物相容性、可編程性及可尋址性等優(yōu)點，而成為構(gòu)建類膜蛋白結(jié)構(gòu)的理想材料。直接在活細(xì)胞膜表面構(gòu)建類膜蛋白DNA納米結(jié)構(gòu)，結(jié)合細(xì)胞自身的生理活性，實現(xiàn)特定膜蛋白功能模擬及調(diào)控細(xì)胞間相互作用具有重要意義。
膜錨定動態(tài)DNA納米結(jié)構(gòu)用于調(diào)控細(xì)胞間相互作用示意圖
該論文的第一作者為化學(xué)化工學(xué)院2020屆博士畢業(yè)生李進(jìn)和化學(xué)化工學(xué)院2018級碩士研究生尋看雨，譚蔚泓院士、邱麗萍教授為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金委、科技部、湖南省科技廳等部門的科研資助。
譚蔚泓，1960年5月出生于湖南省益陽市，湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授，湖南大學(xué)生物學(xué)院教授，化學(xué)生物傳感與計量學(xué)國家重點實驗室主任。2015年當(dāng)選中國科學(xué)院化學(xué)部院士。
他長期致力于生物分析化學(xué)，化學(xué)生物學(xué)和分子醫(yī)學(xué)的研究與應(yīng)用，提出了系列核酸化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的新原理和新方法。在Science等學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文700余篇，H-index 145；2014-2020連續(xù)七年入選全球高被引研究人員名單；研究成果獲2014年國家自然科學(xué)二等獎，2018年何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎等多項榮譽。
邱麗萍，湖南大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，國家優(yōu)秀青年基金獲得者。2009年本科畢業(yè)于湖南大學(xué)，2014年獲湖南大學(xué)分析化學(xué)博士學(xué)位，畢業(yè)后留校任教。
她長期從事分析化學(xué)與生物醫(yī)學(xué)等交叉學(xué)科領(lǐng)域的研究工作，在核酸適體的篩選、化學(xué)生物傳感新方法的研究以及生物醫(yī)學(xué)檢測等方面積累了豐富的經(jīng)驗，取得了階段性的進(jìn)展。截至今年1月，她已在Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Chem等國際著名期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇。
湖南大學(xué)分子科學(xué)與生物醫(yī)學(xué)實驗室（MBL）于2010年10月正式成立，由中國科學(xué)院譚蔚泓院士任學(xué)術(shù)帶頭人，是一個跨院系的新型交叉學(xué)科研究機(jī)構(gòu)，實驗室主要成員來自化學(xué)與化工學(xué)院和生物學(xué)院，全部核心研究人員均具有海外研究經(jīng)歷。實驗室以化學(xué)學(xué)科為基礎(chǔ)，利用化學(xué)生物傳感與計量學(xué)國家重點實驗室的研究優(yōu)勢，結(jié)合自身在分子科學(xué)、材料科學(xué)、生物學(xué)和納米技術(shù)等領(lǐng)域的研究優(yōu)勢，設(shè)計合成新的分子工具，用于分子醫(yī)學(xué)的難點和前沿研究，力求為分子醫(yī)學(xué)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的更深入發(fā)展提供一個革命性的科學(xué)研究和技術(shù)交流平臺。
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本文素材來源：湖南大學(xué)新聞網(wǎng)，湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，分子科學(xué)與生物醫(yī)學(xué)實驗室MBL
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