蛋白质与多肽分子体系的可控自组装及其应用

在序列相关的特异性相互作用支配下，蛋白质/多肽分子的自组装表现出与其他高分子自组装不同的特征，其自组装过程和微观结构更容易通过物理、化学的手段有选择性地调控。这种特殊的自组装聚集体既是蛋白质正常行使生物功能的基础，又是具有重要应用前景的可控自组装功能材料。本项目中，我们结合多种实验手段和理论模拟方法，针对几个典型的有重要生物学和医学意义以及功能材料应用前景的蛋白质/多肽分子体系，系统研究如肌动蛋白微丝、Amyloid-beta蛋白、含硫键蛋白质以及离子补偿型多肽链等的自组装过程及其调控，着重理解支配其自组装过程与聚集体结构的相互作用特征以及物理、化学调控途径。这些研究可为深入探索蛋白质自组装的生物功能和纤维化相关疾病的致病机理提供理论支持，也为我们设计功能化蛋白质/多肽自组装材料，如载药蛋白质纳米粒子和具有特殊力学、电学性质的多肽纤维等提供新颖的思路和应用基础。

在项目资助下，我们根据项目计划安排，结合多种实验手段和理论模拟方法，在与自组装相关的蛋白质功能运动的力学调控、光照诱导蛋白质自组装的物理机制以及其在具有靶向功能载药纳米粒子体系中的应用、短肽自组装机制及其在水凝胶生物材料及人工光合作用材料中的应用、以及蛋白质淀粉状纤维化自组装聚集和典型蛋白质折叠动力学等4个方面进行了系统深入的研究，取得了一系列重要的研究结果，共发表包括1篇Nature Communications和1篇PNAS 在内的高水平文章20篇，在站培养了博士后5人（已出站3人），培养了博士生15人（毕业5人），硕士生16名（毕业或继续攻读博士学位7人）。项目资助下，项目人员多次出国参加国际会议及和项目相关的学术交流，并和国外一流专家学者建立了良好的合作关系。总之，我们如期完成了项目的计划任务，实现了预期目标。