科學(xué)家設(shè)計(jì)首個(gè)自折疊糖聚合物

2023-07-07 07:54:10來源：科技日?qǐng)?bào)

(資料圖片僅供參考)

科技日?qǐng)?bào)記者?劉霞

德國(guó)馬克斯·普朗克膠體與界面研究所的科學(xué)家設(shè)計(jì)出一種能夠折疊成穩(wěn)定二級(jí)結(jié)構(gòu)的碳水化合物序列，這種自折疊糖有望促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)的發(fā)展。相關(guān)研究刊發(fā)于3日出版的《自然·化學(xué)》雜志。

研究團(tuán)隊(duì)將兩個(gè)線性纖維素鏈（藍(lán)色）連接到一個(gè)剛性聚糖轉(zhuǎn)彎處（綠色），形成了自然界中不存在的形狀：一個(gè)聚糖“發(fā)夾”。圖片來源：馬克斯普朗克膠體和界面研究所

迄今為止，科學(xué)家們只針對(duì)DNA和蛋白質(zhì)開發(fā)出了自折疊聚合物，而糖由于被認(rèn)為過于靈活，無法呈現(xiàn)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，自折疊糖聚合物一直未能面世。

由生物分子系統(tǒng)系的瑪?shù)倌取さ聽柋劝部撇┦款I(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)多糖（長(zhǎng)鏈糖）的折疊和組裝進(jìn)行了研究。此前，他們發(fā)現(xiàn)了單個(gè)葡萄糖鏈如何結(jié)合在一起產(chǎn)生纖維素的，纖維素是植物的主要成分。

利用這些知識(shí)，他們開始設(shè)計(jì)非天然碳水化合物。在最新研究中，他們借助一種類似搭建樂高的方法，將兩個(gè)線性纖維素鏈連接到一個(gè)剛性聚糖上，獲得了一種自然界中并不存在的新形狀：一個(gè)聚糖“發(fā)夾”。

研究人員表示，碳水化合物能以可編程的形狀產(chǎn)生，為賦予聚糖新的性質(zhì)和功能提供了可能。由于生物分子的3D結(jié)構(gòu)決定了其功能，未來人們或許可以將折疊糖用作藥物、化學(xué)轉(zhuǎn)化的催化劑，或用作制造納米材料的結(jié)構(gòu)單元。

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