手性响应性生物界面材料及其在多肽及蛋白质构象调控中的应用

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
91127027
项目类别：
重大研究计划
资助金额：
70.0万
负责人：
孙涛垒
依托单位：
武汉理工大学
学科分类：
B0503.有机功能材料化学
结题年份：
2014
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2014-12-31

项目参与者：
谢浩；韩小彦；张静丽；李闵闵；吕子玉；丁鹏；朱荣；卢采梦；陈中慧；
关键词：
手性生物界面材料手性调控多肽及蛋白质构象生物/材料相互作用氢键相互作用

项目摘要

多肽和蛋白质的基本构筑单元是手性氨基酸，其依赖氢键、疏水等弱分子相互作用，形成多肽和蛋白质的二级、三级乃至四级构象，这直接决定了其功能和活性及相应的生命过程。因此，多肽和蛋白质的构象变化及控制是生命科学中的一个重大问题。本项目中，我们将界面手性引入多肽和蛋白质与材料相互作用的研究中，为多肽或蛋白质的构象及功能调控提供新的策略。在前期工作基础上，将发展一系列手性响应性聚合物界面材料，通过手性生物小分子对聚合物薄膜的氢键体系及相应的界面结构和功能进行调控，进而通过影响与之接触的多肽分子，实现多肽构象和功能的智能控制，并探索将这种效应应用于蛋白质构象和功能调控的可能性。进一步将构筑实用的多肽和蛋白质检测及操控器件，为新一代生物材料与器件的开发提供理论基础和技术储备。由于涉及多肽及蛋白质构象转变研究中的基本问题，以及新的调控方式的引入，本项目还可能为相关疾病（如帕金森病等）的治疗提供新的手段。

结项摘要

本项目的核心是手性生物界面材料的研究。正是由于手性现象广泛存在于自然界中，从生物分子的结构，到各种生化反应和生理活动，均体现出强烈的手性效应。将这种手性效应引入到材料与生物体系在界面的相互作用研究中，孕育了一个全新的研究领域——手性生物界面材料。多肽和蛋白质的基本构筑单元是手性氨基酸，其依赖氢键、疏水等弱分子相互作用，形成多肽和蛋白质的二级、三级乃至四级构象，这直接决定了其功能和活性及相应的生命过程。因此，多肽和蛋白质的构象变化及控制是生命科学中的一个重大问题。在本项目的支持下，我们将界面手性引入多肽和蛋白质与材料相互作用的研究中，为多肽或蛋白质的构象及功能调控提供了新的策略。我们发展一系列手性界面材料，通过手性生物小分子影响与之接触的多肽分子，实现多肽构象和功能的智能控制，并探索了将这种效应应用于细胞行为调控的可能性，取得了一系列研究成果，已圆满完成项目任务，并实现了预期目标，为新一代生物材料与器件的开发提供理论基础和技术储备。由于涉及多肽及蛋白质构象转变研究中的基本问题，以及新的调控方式的引入，本项目还可能为相关疾病（如神经退行性疾病等）的治疗提供新的手段。