【48812】化院樊春海课题组在结构核酸编码仿生矿化取得发展

来源:米乐体育平台登录    发布时间:2024-07-10 07:07:47

  自然界衍化出了以蛋白结构为代表的模板结构,用于引导生物矿化进程,生成各种杂乱、精巧的生物硬安排。虽然曩昔十年,生物矿化及仿生矿化范畴有长足的发展,如仿生贝壳结构的构建,可是规划程序可控的仿生矿化办法仍面对诸多困难,比方磷酸钙(Calcium Phosphate, CaP)的矿化进程就遭到无法精准操控描摹和缺少普适性计划的约束。近来,上海交通大学化学化工学院樊春海团队提出了一种处理思路:即使用结构核酸作为模版,以静电相互效果为驱动力,制备具有规则描摹的矿化CaP纳米晶体。该作业以“DNA Framework-Encoded Mineralization of Calcium Phosphate“为题,于2020年1月2日在线宣布在Cell期刊旗下的Chem杂志中。刘小果、靖薪薪为论文的一起榜首作者,樊春海为通讯作者。

  在很多生物矿藏中,作为人体骨骼和牙齿首要无机组分的磷酸钙(CaP),其组成与结构规划倍受研究者亲睐。但由于存在非经典成核进程及杂乱的相组成与改变,使得组成精密的CaP纳米结构困难重重。团队使用结构核酸为模版来诱导CaP纳米晶体的矿化进程,依照预设描摹制备出相应的几许结构,并由于CaP外壳的维护效果,使得DNA的环境耐受性得以增强,进一步拓宽了DNA纳米结构的应用范畴。

  分子动力学模仿及同步辐射小角X射线散射数据提醒DNA四面体诱导CaP成长的前期进程

  论文指出DNA磷酸骨架与Ca离子之间的亲和性以及可编码的DNA结构是操控CaP矿化以取得规则几许结构的要害,而且CaP外壳不光可以保存结构核酸的结构信息,也可以作为维护层添加功能性核苷酸在细胞内的转运功率。团队以为,只需化学反应条件满意结构核酸的耐受规模,这种战略就有期望应用于比如碳酸钙和金属氧化物等具有光学、电学和磁特性的很多无机资料的结晶操控中。