两代超分子“跨国结婚”防治阿尔茨海默症

日前，南开大学郭东升课题组与德国明斯特大学巴特·扬·拉沃教授合作，让两代蛋白超分子“跨国结婚”，获得了一种全新共组装体，在抑制神经蛋白纤维化方面疗效显著。这一研究成果发表在最新一期的《自然·化学》上，也为防治阿尔茨海默症等神经退行性疾病提供了新的超分子策略。

据介绍，神经蛋白错误折叠形成淀粉样纤维化是导致阿尔茨海默症等多种神经性疾病发生的主要原因。抑制蛋白纤维化是治疗这些疾病的主要方案之一，其核心基础在于分子识别，兼顾提升治疗效果和降低毒副作用，设计人工合成受体实现对靶蛋白的选择性、强键合是该领域亟待解决的关键科学问题。

蛋白作为典型生物大分子，具有多重位点和位点多样性的特点，相比于单价识别和同多价识别，杂多价识别具有显著优势，能够有效提升与蛋白相互作用的强度和特异性。就像看到鸟会飞人类最终发明了飞机一样，受自然界启发，科学家们正在尝试构建人工杂多价体系的道路上不断探索。然而，构建人工受体的杂多价识别体系面临着巨大的挑战：一方面是由于耗时和昂贵的合成及分离纯化；另一方面是需要对作用位点空间排布的精确控制。

郭东升课题组长期致力于第三代超分子主体“杯芳烃”研究，拉沃课题组长期致力于第二代超分子主体“环糊精”研究。实验中，跨国课题组尝试让两代超分子“结婚”，组成了一个“新家庭”，即两亲环糊精和杯芳烃共组装体。细胞实验表明，该共组装体对阿尔茨海默症相关蛋白具有纳摩尔级键合能力，且表现出良好选择性，不仅能抑制阿尔茨海默症相关蛋白纤维化，而且能显著降低淀粉样蛋白的细胞毒性，溶解已经纤维化的淀粉样蛋白，在阿尔茨海默症预防和治疗方面具有广阔应用前景。