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清華大學(xué)劉冬生教授評述:構(gòu)筑“甜蜜的”納米結(jié)構(gòu)促進細胞內(nèi)吞
2018-03-21  來源:高分子學(xué)報
關(guān)鍵詞:糖蛋白 功能高分子

  糖不僅是生命活動中重要的能量載體,還是人類最早利用的重要生物質(zhì)材料. 近年來的研究發(fā)現(xiàn),多糖及糖蛋白在生命活動中起著重要的調(diào)控作用,研究其作用機制已經(jīng)成為當(dāng)前化學(xué)、生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)的前沿?zé)狳c課題. 我國的科學(xué)家在此領(lǐng)域也非常活躍:北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部葉新山[1]和中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所俞飚等致力于發(fā)展新的合成方法以合成復(fù)雜寡糖結(jié)構(gòu),北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院陳興等用代謝的方法標(biāo)記了細胞表面的糖元,研究其在細胞表面的分布.蘇州大學(xué)陳高健等開展了糖聚合物方面研究,并用于干細胞分化的調(diào)控。

  最近,復(fù)旦大學(xué)的陳國頌教授等通過己內(nèi)酯和炔基取代的戊內(nèi)酯進行開環(huán)共聚,制備了嵌段和無規(guī)共聚的2種聚酯主鏈高分子,之后再通過點擊化學(xué)引入甘露糖和半乳糖作為側(cè)基,制備了如圖1所示的3種不同糖元分布的功能高分子.這些高分子側(cè)鏈親水,主鏈?zhǔn)杷梢詥为毣蛘咄ㄟ^共混制備成粒徑較為均一的納米顆粒;由于甘露糖接枝功能化后聚酯主鏈較易結(jié)晶,而半乳糖接枝后主鏈更不易結(jié)晶,所以化學(xué)接枝與物理共混會使糖元在表面的分布產(chǎn)生不同程度的相分離. 之后的細胞相互作用研究發(fā)現(xiàn):相較于單一組分的顆粒,同時具有2種糖原修飾的納米顆粒具有更高的親和性,混合最均勻的表面具有最好的被細胞內(nèi)吞的能力;說明細胞表面的不同糖受體不僅相互關(guān)聯(lián),還分布均勻。

  天然多糖種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此在人工合成、表征及分離純化等方面都非常具有挑戰(zhàn)性.此項研究通過巧妙的高分子鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計,共價鍵與非共價相互作用的分級協(xié)同,精確地控制了功能基元在納米粒子表面的分布,為解決生命科學(xué)中的挑戰(zhàn)性問題提供了新思路和新方法,也為生物大分子研究開辟了新方向。

  此項研究得到了國家自然科學(xué)基金委重大研究計劃“可控自組裝”重點(項目號 91227203)以及集成項目(項目號 91527305)的持續(xù)支持。

  文章鏈接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304.2018.18059

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