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  蛋白質藥物的療效時常受限于其較低的穩定性和較快的降解速度。目前，人們開發了各種手段提高蛋白質藥物的藥效，但是這些方法更多局限于利用多種載體提高蛋白質在體內的遞送效率和穩定性。從自組裝的角度出發，蛋白質自身可以成為構筑組裝體的基元，這屬于蛋白質自組裝領域的研究范疇。通過對于蛋白質相互作用和其他超分子相互作用的調控，人們可以獲得多種多樣的基于蛋白質的精確組裝體。然而，基于蛋白質藥物分子的組裝體結構操控和功能提升還極少見報道。

  復旦大學高分子科學系陳國頌-江明課題組長期從事基于糖和蛋白質的生物大分子自組裝新方法的探索和所構建材料的應用研究，提出了“誘導配體”蛋白質精確組裝新路線。在此過程中，加深了對于蛋白質相互作用與小分子所參與的非共價相互作用的理解。基于此，本文提出利用蛋白質藥物通過自組裝直接構建“活性生物材料”，以達到蛋白質藥物自負載目的。為此，引入了用于骨質疏松治療的蛋白質藥物鮭魚降鈣素(sCT)作為組裝基元，以其結構中的二硫鍵作為調控位點，通過利用溶液pH值調整三(2-羧乙基)膦(TCEP)的氧化速率，調控了sCT在不同條件下的組裝行為，分別獲得了雙螺旋纖維(Helix)、棒狀結構(Rods)和上述兩種形貌的混合(Mix)，并進一步獲得了凝膠(圖1)。通過動靜態光散射、圓二色譜、透射電鏡、原子力顯微鏡等多方法表征，對于不同形貌組裝體的形成機理進行了解析。

圖1. sCT的不同組裝形貌及sCT凝膠具有更顯著的骨修復效果

  最后，在骨松模型小鼠的骨缺損實驗中，證明了由sCT直接自組裝形成的水凝膠(Gel)與負載了相同質量sCT蛋白質的PEGDA水凝膠組(PEGDA gel)，具有類似的骨修復效果。MicroCT實驗表明，手術12周后，Gel組和PEGDA gel組相比單純等量的sCT組，在骨礦物質密度和骨體積分數等骨修復參數方面均有顯著提升。組織學染色進一步證明了這兩組相比sCT蛋白質具有更好的修復效率。雖然Gel組和PEGDA gel組的骨修復效果接近，但是Gel組由于幾乎只含有sCT蛋白質和水，具有更高的蛋白質藥物負載效率和原子經濟性。此外，在正常骨缺損模型實驗中，Gel組相比sCT蛋白質也顯示了顯著加強的修復效果。

  文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202207526