科学家设计首个自折叠糖聚合物

2024-9-21 06:01:03来源:科技日报


(资料图)

科【kē】技日【rì】报讯【xùn】 德国马【mǎ】克斯·普朗克胶体与界面研究所【suǒ】的【de】科学家设计出一种能够折叠成稳定二【èr】级结【jié】构的碳【tàn】水化合物序列,这种自折叠糖有望促进生物医学【xué】和材【cái】料科学的发展【zhǎn】。相关研究刊发于3日出版的《自然【rán】·化学》杂【zá】志。

迄【qì】今为止,科【kē】学家们只针对DNA和【hé】蛋白质开发出了自折叠聚合物,而糖由于被认【rèn】为过于灵【líng】活,无法呈现【xiàn】稳定的结构,自折叠【dié】糖聚合物一直未能【néng】面世。

由生物【wù】分【fèn】子系统系的【de】玛蒂娜·德尔比安科博士【shì】领导【dǎo】的研【yán】究团队【duì】对多【duō】糖(长链【liàn】糖)的折叠和组装进行了研究。此前,他【tā】们发现【xiàn】了单个【gè】葡萄糖链如何结合在一起产生纤【xiān】维素的【de】,纤维素【sù】是植物的主要成分。

利用这些知识,他们开始设【shè】计非天然【rán】碳【tàn】水化合物【wù】。在最新研究【jiū】中,他们借助一种【zhǒng】类似搭建乐高的方法,将两个线性纤维素链【liàn】连接到一个刚性【xìng】聚糖【táng】上,获得了一种自然界【jiè】中并不【bú】存在【zài】的新形【xíng】状:一个【gè】聚糖“发夹”。

研究人【rén】员表【biǎo】示,碳水【shuǐ】化【huà】合物【wù】能【néng】以可【kě】编程的形状【zhuàng】产生,为【wéi】赋予【yǔ】聚【jù】糖【táng】新的性质和功能提供了【le】可能。由于生物分子的3D结构决定了其功能,未来人们或【huò】许可以将折叠糖用作药物、化学转化的催化剂,或【huò】用作制造纳【nà】米材料的【de】结构单元。