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张军教授、徐海教授在短肽自组装超分子螺旋手性研究取得重要进展

作者:张琰发布时间:2021-05-26浏览次数:332

近日,张军教授团队与化学工程学院徐海教授团队、曼彻斯特大学合作论文《Unexpected Role of Achiral Glycine in Determining the Suprastructural Handedness of Peptide Nanofibrils》被ACS NanoSCI一区top期刊,IF=14.588)接收。新2体育2015级博士生王慕涵为论文第一作者,赵玉荣副教授为共同第一作者,化学工程学院王继乾教授,徐海教授、曼彻斯特大学吕建仁教授和张军教授为共同通讯作者。

螺旋,是一种在生物学(如在DNA及多种蛋白质)上常见的结构,其在生命活动中起到至关重要的作用。短肽自组装螺旋是其中的一个重要结构之一。对于短肽自组装体系而言,氨基酸的手性一般被认为是控制多肽自组装超分子结构的关键因素。一般认为,超分子的手性和宏观螺旋是由其自组装单体堆积过程中的不对称的相互作用造成的,但是目前很难理解分子水平的手性是如何发展到超分子水平上的。探索氨基酸手性对肽自组装纳米结构手性的影响,揭示其中分子水平到超分子水平的结构演化机制,成为亟待解决的关键问题。将纳米尺度手性与微米尺度螺旋手性进行科学有效地关联也成为该领域的重要挑战。通过结合系统地实验观测、分子动力学和量子化学计算,本论文提出,超分子螺旋手性在其单分子构象形成时就已经决定,并且通过理论计算给出了单分子手性逐渐演化到超分子手性过程;此外,提出了甘氨酸在短肽自组装过程中的chiral truncation(手性截断)效应。研究成果为深化对螺旋手性分子尺度演化的认识、理解短肽分子自组装演化机制提供了重要的理论依据。

多年来,张军教授团队和徐海教授团队围绕短肽自组装超分子螺旋手性开展了深入系统的理论和实验研究,取得了重要研究进展;同时双方充分发挥学科交叉的优势,在学生联培、资源共享、项目合作等方面开展了诸多探索,并取得了实质性进展,有力的推进了双方的共同进步。