項(xiàng)目類別：自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目
項(xiàng)目編號(hào)：21872044
項(xiàng)目規(guī)模：66萬(wàn)
參與人員：王振剛
起止日期：2019.1-2022.12
超分子自組裝模擬酶的構(gòu)建與功能研究在近些年來(lái)吸引了廣泛關(guān)注。建立天然酶活性中心幾何結(jié)構(gòu)和化學(xué)微環(huán)境的調(diào)控策略，使模擬酶的催化性能匹敵、超越天然酶，仍是一項(xiàng)有挑戰(zhàn)的研究課題。我們將立足于DNA和肽分子的結(jié)構(gòu)互補(bǔ)性、序列可設(shè)計(jì)性和構(gòu)象動(dòng)態(tài)性，探索模擬酶催化行為的設(shè)計(jì)和調(diào)控方法。本項(xiàng)目擬采取模塊化設(shè)計(jì)策略，以氯化血紅素作為輔基與經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的短肽與G-四鏈體DNA和氯化血紅素共組裝，其中DNA為血紅素提供軸向配體和支撐模板，短肽通過(guò)分子間自組裝為血紅素提供遠(yuǎn)端氫鍵網(wǎng)絡(luò)和活化基團(tuán)，實(shí)現(xiàn)天然過(guò)氧化物酶活性中心關(guān)鍵基團(tuán)的取向、排布和催化功能。結(jié)合分子動(dòng)力學(xué)/密度泛函理論模擬，探索DNA和短肽的分子結(jié)構(gòu)、分子作用模式和血紅素化學(xué)微環(huán)境的調(diào)控機(jī)制，系統(tǒng)研究DNA和短肽對(duì)血紅素催化效率、環(huán)境響應(yīng)性和手性選擇性的協(xié)同作用規(guī)律，考察模擬酶體系與多種生命信號(hào)的識(shí)別作用，發(fā)展具有高靈敏度和高選擇性的體外傳感平臺(tái)。