笼形蛋白设计方面取得进展

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来源：中国农业大学 2021-02-22 12:25. |( ^9 s* @* ~; f* ~3 Q
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日前，中国农业大学食品学院赵广华教授研究团队在化学领域顶级期刊《Chemical Society Reviews》在线发表综述文章“Redesign of protein nanocages： the way from 0D， 1D， 2D to 3D assembly”，该论文由赵广华团队独立完成，论文第一作者是食品学院青年教师吕晨艳博士，通讯作者是赵广华。
& V8 n- w% K$ ~/ c笼形蛋白广泛存在于自然界中，如病毒衣壳，铁蛋白、小热激蛋白和Dps蛋白等，其独特的水溶性、高分散性、对称性、均一性使其在营养、医学、纳米材料领域受到广泛的关注。然而，天然笼形蛋白的结构和尺寸单一问题限制了其进一步的应用。该综述文章系统地阐述了近五年国际上关于人工设计制备零维笼形蛋白单体的四种主要策略，其中包括赵广华研究团队率先提出了关键界面设计策略，成功构建了一系列不同尺寸和形状的笼形蛋白，及其在营养、医学以及纳米领域的应用；并阐述了笼形蛋白的一维、二维和三维组装的调控方法及其机制，这些组装体拓宽了笼形蛋白作为药物/活性分子载体在食品、纳米材料、生物医药以及肿瘤成像等领域的应用范围。  z; Y3 q) ^6 m9 M
此外，赵广华研究团队还利用组氨酸残基对于pH和金属离子双重响应的特性，通过关键界面设计策略制备了具有双开关调控的笼形蛋白，于2020年11月在《ACS Nano》上发表题为“His-mediated reversible self-assembly of ferritin nanocages through two different switches for encapsulation of cargo molecules”的研究论文。与天然蛋白相比，这种新型的笼形蛋白对于营养及活性小分子的包埋具有装载率更高、条件更温和、可双重调控等优点。食品学院博士生顾春凯为该论文的第一作者，赵广华为该论文的通讯作者。(生物谷Bioon.com）, Z: c3 F/ m' `$ ^