基于多肽自组装技术构建的功能性载体,在药物控释、组织工程及生物医学等领域应用前景广阔。然而,由于构象无序性、高亲水性和远程弱相互作用,导致经食物蛋白水解得到的天然多组分肽在水相中自组装为多元有序或复杂层级结构充满了挑战。合理调控溶剂与组装基元之间的交互作用,驱动天然多组分肽自组装,构建具有高级结构的功能性载体,拓宽其在纳米医学、生物材料和可持续制造中的有效应用具有重要意义。
吉林大学食品科学与工程学院杜志阳、张婷团队以具有丰富功能活性和灵活构象的蛋清多组分肽为代表,通过溶剂交换策略构建了一种玉米醇溶蛋白(Zein, Z)-季铵盐壳聚糖软受限空间,驱动蛋清多组分肽自组装,其中多组分肽含量达74%。自组装过程始于水与乙醇交换所产生的浓度梯度推动Z的成核并形成小的聚集体。同时,多组分肽通过静电和疏水相互作用,以选择性或各向异性的方式吸附在Z的表面,参与并调控组装的动力学,最终形成结构稳定的球形颗粒。该组装体能够有效包裹疏水性功能因子槲皮素(Que),表现出优异的生物相容性、抗氧化活性,并能够有效预防DSS诱导的溃疡性结肠炎。
该工作以“Induction of multicomponent peptide assembly via solvent exchange strategy for enhanced structure and bioactivities” 为题发表在《Chemical Engineering Journal》杂志上,第一作者为吉林大学食品科学与工程学院的博士生李亚娟,文章通讯作者是吉林大学杜志阳副教授和张婷教授。该工作得到“十四五”国家重点研发计划,国家自然科学基金委和国家留学基金委的支持。
图1. 溶剂交换策略诱导多组分肽自组装及活性增益示意图
图2 溶剂交换策略诱导多组分肽自组装过程及形貌结构表征
图3 溶剂交换策略诱导多组分肽自组装的组装机制
图4 溶剂交换策略诱导多组分肽自组装的动力学机制
图5 溶剂交换策略诱导多组分肽自组装的体外生物活性评估
上述工作是团队近期关于多组分肽受限自组装与吸收增益机制相关研究的最新进展之一。过去的三年中,团队制备了一系列基于大分子聚合物载体模版构筑的蛋清肽两亲性组装体(Food Res. Int., 2023, 172, 113120; Int. J. Biol. Macromol., 2024, 269, 132107; J. Agric. Food Chem., 2022, 70, 5126-5136; J. Agric. Food Chem. 2024, 72, 20241−20260; J. Agric. Food Chem., 2023, 71, 11304-11319),并系统探究了蛋清肽的受限自组装的动力学/热力学过程及机制,确证了两亲性组装体在胶体特性、加工适用性、吸收特性及生物效用等方面的功能增益机制(ACS Nano, 2025, 19(1): 600-620; J. Agric. Food Chem., 2024;DOI: 10.1021/acs.jafc.4c08256),为食源性肽与多维亲/疏水活性物质在食品、药品等生命健康领域的联合应用与产业开发提供了重要的科学依据与技术支撑。原文链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894724089757
相关进展
吉林大学杜志阳团队 ACS Nano:食源性肽程式化共组装策略及其精准干预结肠炎的效用机制
南开大学余志林课题组 JACS:基于原位组装衍变的活体多肽自分类组装体系
香港中文大学(深圳)唐本忠院士团队 JACS:均聚多肽自组装诱导的水相圆偏振发光纳米材料
欢迎专家学者提供稿件(论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等)至[email protected],并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送,并同时发布在中国聚合物网上。
欢迎加入微信群 为满足高分子产学研各界同仁的要求,陆续开通了包括高分子专家学者群在内的几十个专项交流群,也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群,全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的上万名顶尖的专家学者、技术人员及企业家。
申请入群,请先加审核微信号PolymerChina(或长按下方二维码),并请一定注明:高分子+姓名+单位+职称(或学位)+领域(或行业),否则不予受理,资格经过审核后入相关专业群。