近日，我院姜涛教授课题组在多肽模块化组装方面取得重要进展。该研究创新性地提出了“多面环调控组装策略”，实现相同多肽模块向多维超分子结构的可控构建。相关成果以“Shaping Peptide Assemblies Using Multifaceted Cyclic Tectons”为题，发表于Journal of the American Chemical Society（DOI: 10.1021/jacs.5c04788）。
自然界仅需有限的多肽结构基元，便可构筑功能多样的蛋白/多肽组装结构。然而，人工设计自组装多肽体系面临多重挑战：既要调控分子内相互作用以维持肽链正确折叠，又需精准设计分子间结合以驱动有序组装；同时还需平衡多肽的亲疏水性分布、结构动态性以及环境响应性等因素。这使得多肽设计普遍存在效率低、可预测性不足问题。如何基于简单通用的多肽模块，实现不同超分子组装结构的按需构建，一直是该领域的核心难题。
受有机反应环形中间体的启发，课题组提出了“多面环调控组装策略”。该策略通过多肽间交联形成可控环形结构，基于环内多肽的组成、空间排布、粘合面暴露以及环柔性，实现对自组装结构的预先设定。基于此，课题组仅利用两组二聚卷曲螺旋多肽，便成功构建了结构明确、形貌可调的多维度组装体，包括：纳米三角形、网格纳米片、曲率可调纳米线。这些研究结果为分子组装的理性设计提供了全新视角。
该工作是在姜涛教授和王斌举教授指导下，由我院2021级博士生王晨儒（实验）和2022级硕士研究生卢德鑫（计算）共同完成。2022级硕士生李佳康和2023级硕士生陈林源参与了实验。Argonne国家实验室Xiaobing Zuo研究员在小角散射数据分析中给予了帮助。魏现奎教授和吴川六教授分别在冷冻球差电镜分析和多肽分子连接方面提供了支持。该研究得到江云宝教授的大力支持，以及国家自然科学基金（22474118、22241503、92356308、22074128）的资助。
文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c04788
