蛋白等生物大分子的組裝在天然細胞中普遍存在。以蛋白組裝成人工類細胞結(jié)構(gòu)，即原細胞，是當前生物大分子自組裝研究中的一大挑戰(zhàn)。原細胞的構(gòu)建將不僅能幫助人類探明在生命起源過程中非生命分子的作用過程，還可能獲得更高級的結(jié)構(gòu)和功能，在藥物遞送、組織工程、生物催化和生物傳感等領(lǐng)域取得應用。在前期研究工作中，中國科學院過程工程研究所的科研人員通過二肽和卟啉的協(xié)同自組裝創(chuàng)建了“多室”微球，該微球具備選擇性攝取外源物質(zhì)、光能捕獲和能量轉(zhuǎn)換等類原細胞功能（Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 2366-2370）。
近日，該研究團隊將二元組分協(xié)同自組裝的思路擴展到了生物大分子體系。以人血清白蛋白和多聚賴氨酸為基元，通過靜電共組裝制備了一種新型的蛋白仿生原細胞結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了生物大分子仿生原細胞納米結(jié)構(gòu)設計的突破。該設計的特點為仿生原細胞尺寸可以從納米到微米尺度高度可控，且形成的結(jié)構(gòu)粒徑分布均一。納米結(jié)構(gòu)化設計的原細胞能夠高效包載不同理化性質(zhì)的小分子和大分子模型藥物，并實現(xiàn)其細胞內(nèi)的有效遞送；在類細胞溶酶體的環(huán)微境中，原細胞表現(xiàn)出pH和氧化還原雙重刺激響應性，趨于解組裝，從而實現(xiàn)細胞內(nèi)的控制釋放。上述研究結(jié)果表明納米結(jié)構(gòu)化設計的蛋白仿生原細胞可作為理想的多功能載體，在未來的生物學診斷和治療方面有著廣闊的應用前景。
該研究得到了中國科學院、中組部和國家自然科學基金委的大力支持。相關(guān)成果發(fā)表于Chem.Eur.J.2014,20,6880–6887，并被選為卷首插頁進行了亮點報道。
用于藥物遞送的蛋白仿生原細胞
