中科院科學家在淀粉樣纖維的生物納米材料研究取得新進展

　　2015年6月1日，中國科學院生物物理研究所柯莎（Sarah Perrett）課題組在《ACS Nano》在線發表了題為“Enzymatically Active Microgels from Self-Assembling Protein Nanofibrils for Microflow Chemistry”的研究成果，介紹了該課題組發展的將蛋白淀粉樣纖維應用為生物納米材料的新方法。

　　淀粉樣纖維是蛋白或多肽自發組裝形成的一種高度有序的纖維狀聚集體，不僅與哺乳動物的神經退行性疾病相關，而且也會參與生物體正常生理功能。而目前在該領域出現的挑戰在于如何能夠使這些淀粉樣蛋白不經過外界的強刺激在溫和條件下實現其自組裝。多年來，柯莎課題組致力于研究淀粉樣纖維的形成以及傳播機制。同時，柯莎課題組也開展了淀粉樣纖維作為生物材料的應用研究，因為淀粉樣纖維作為一種由蛋白自發組裝形成的有序聚集體，具有良好的穩定性和形態多樣性，體現出良好的生物納米材料特性。

　　微凝膠作為一種微米尺寸的三維網狀膠體顆粒，具有獨特而重要的應用價值。在生物醫學領域，微凝膠可以被應用為藥物的運輸和緩釋載體，也可以被制備成微型生物反應器，還可以被應用到組織修復中等。然而，目前對于微凝膠的制備，還主要集中于利用化學有機分子形成的高聚物，應用于生物醫學領域時，難以克服生物相容性和可生物降解等問題。通常來講，利用生物體內天然存在的大分子制備凝膠能夠更好地模擬生物體條件或不引起強烈的免疫排斥。

　　在之前的研究中，柯莎組已經利用酵母淀粉樣性質蛋白Ure2作為納米骨架分子，實現了活性酶分子在淀粉纖維表面的高效固定化展示。基于此研究，柯莎組結合微流控技術，將融合有活性酶分子的Ure2蛋白制備成均一的微米液滴，通過蛋白在液滴內自發組裝形成淀粉樣纖維，制備出結構和性質良好的微凝膠，并具有相應生物酶活性。與傳統的以化學有機分子為材料制備的微凝膠相比，蛋白微凝膠或具有更好的生物醫學應用前景。