主客體 (HG) 相互作用因其固有的動(dòng)態(tài)特性、相互作用特異性和對(duì)各種刺激的響應(yīng)性而被廣泛用于構(gòu)建響應(yīng)性材料和分子機(jī)器。
鑒于此，加州大學(xué)圣地亞哥分校F. Akif Tezcan等人著手利用 HG 化學(xué)的這些優(yōu)勢(shì)來(lái)設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)蛋白質(zhì)組裝體，使用 C4 對(duì)稱(chēng)蛋白質(zhì) C98RhuA 作為構(gòu)建塊。
研究表明，用 β-環(huán)糊精 (βCD)（主）或偶氮苯（客體）官能團(tuán)單獨(dú)修飾的 C98RhuA 變體可以特異性地相互配對(duì)以形成高度有序的 1D 和 2D 組裝體。βCDRhuA-azoRhuA 組裝體的結(jié)合和解離可以通過(guò)紫外線(xiàn)和可見(jiàn)光以及 βCD-偶氮苯相互作用的小分子調(diào)節(jié)劑來(lái)控制。
動(dòng)力學(xué)分析表明，βCDRhuA-azoRhuA納米管在沒(méi)有成核屏障的情況下組裝，這對(duì)于螺旋超分子系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是非常不尋常的?？偟膩?lái)說(shuō)，該研究結(jié)果為通過(guò)簡(jiǎn)單的化學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)組裝中復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)結(jié)果提供了一個(gè)令人信服的例子。
研究亮點(diǎn)
由宿主-客體相互作用驅(qū)動(dòng)的蛋白質(zhì)組裝設(shè)計(jì)
對(duì)多種外部刺激有反應(yīng)的螺旋狀蛋白質(zhì)組裝
管狀蛋白質(zhì)組裝的異常無(wú)障礙生長(zhǎng)
參考文獻(xiàn)：
Design of light- and chemically responsive protein assemblies through host-guest interactions. Chem 2025.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2024.102407
