复旦江明院士组Nature子刊发表最新成果

复旦大学的科学家们在八月二十二日的Nature Communications杂志上发表文章，为人们展现了一种全新的材料——蛋白结晶框架PCF（protein crystalline framework）。他们通过辅助分子帮助蛋白对称排列，形成了高度稳定的晶体。下一步，研究人员计划把PCF作为功能性材料使用

　　

生物通报道：复旦大学的科学家们在八月二十二日的Nature Communications杂志上发表文章，为人们展现了一种全新的材料——蛋白结晶框架PCF（protein crystalline framework）。他们通过辅助分子帮助蛋白对称排列，形成了高度稳定的晶体。

众所周知，蛋白质是非常敏感的分子，水煮蛋就是一个很好的例子。在特定条件下（比如说沸水），蛋白会变性、丧失自己的天然形态并且变硬。当然，现在人们已经能够对这种分子进行一定的处理，甚至在蛋白的天然状态下使其结晶。结晶是高分辨率解析蛋白结构的唯一途径，这一过程需要相当大的努力，而且蛋白形成的晶体极为脆弱也非常敏感。

不过，复旦大学的研究团队攻克了这些难题。他们将伴刀豆球蛋白A（concanavalin A）与辅助分子（碳水化合物）以及罗丹明连接起来，形成了新材料PCF。随后，研究人员与柏林Helmholtz中心（HZB）合作，通过X射线晶体学方法获得了PCF的高分辨率结构。（延伸阅读：Nature：无需结晶的X射线晶体分析）

研究显示，伴刀豆球蛋白在辅助分子框架内对称排列形成了晶体，这种蛋白晶体高度稳定，而且形成了可控制的互穿网络。在这一过程中，碳水化合物首先与蛋白结合，然后罗丹明开始二聚化。

研究还指出，加大辅助分子的量，可以快速获得高产量的蛋白结晶。这些可调节的辅助分子，赋予了PCF很强的灵活性和可变性。正因如此，这种新材料有着非常广阔的应用前景。

作者简介：江明，1938年8月生，江苏扬州人。教授，博士生导师，中国科学院院士。1960年毕业于复旦大学化学系，此后历任化学系助教、讲师，材料系讲师、副教授、教授，高分子科学系教授，1979～1981年英国Liverpool大学访问学者，2005年当选中国科学院院士。担任《Macromolecules》，《Polymer Journal》国际顾问编委，《高等学校化学学报》副主编，《高分子学报》、《功能高分子学报》、《应用化学》编委；曾任复旦大学高分子科学研究所所长、聚合物分子工程教育部重点实验室学术委员会主任；现担任中国化学会高分子委员会副主任。发表学术论文200余篇。著有《高分子合金的物理化学》、《高分子科学的近代论题》（编著）及《大分子自组装》（合著）等书籍。主要从事高分子间的相互作用与多尺度相结构研究。1987年获中国化学会高分子基础研究王葆仁奖；1996年和1989年分别获国家教委科技进步（甲类）一等奖和二等奖；2011年和2003年分别以第一和第二完成人获得国家自然科学二等奖；2011年获第六届Polymer冯新德奖。

陈国颂，副教授，博士生导师。2001年毕业于南开大学化学系，获理学学士学位；2006年获该校物理化学博士学位，导师为刘育教授，研究方向为超分子化学。博士毕业后转向糖化学和糖生物学的研究领域，并赴美国Iowa State University（爱荷华州立大学）的Nicola L. Pohl教授研究组进行博士后研究，主要从事Brucella抗原五糖分子的合成及基于寡糖的抗体检测生物芯片(Microarray)的研究。2009年加入复旦大学高分子科学系江明院士课题组；2011年10月晋升为副教授；2014年评为博士生导师。2013年入选复旦大学第一批“卓学计划”、上海市教委曙光计划、上海市科委青年科技启明星（A类）；2013年获国家自然科学基金委优秀青年基金；2011年获第6届冯新德高分子奖(与江明教授共享)；获得复旦大学奖教金三等奖，南开大学特等奖学金和第18届诺贝尔奖获得者大会入选奖等。

 

生物通推荐原文：

Protein crystalline frameworks with controllable interpenetration directed by dual supramolecular interactions.