科學家設(shè)計首個自折疊糖聚合物

【資料圖】

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

研究團隊將兩個線性纖維素鏈（藍色）連接到一個剛性聚糖轉(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，科學家們只針對DNA和蛋白質(zhì)開發(fā)出了自折疊聚合物，而糖由于被認為過于靈活，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)導的研究團隊對多糖（長鏈糖）的折疊和組裝進行了研究。此前，他們發(fā)現(xiàn)了單個葡萄糖鏈如何結(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，他們開始設(shè)計非天然碳水化合物。在最新研究中，他們借助一種類似搭建樂高的方法，將兩個線性纖維素鏈連接到一個剛性聚糖上，獲得了一種自然界中并不存在的新形狀：一個聚糖“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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