近日，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，在共组装杂多价识别用于抑制蛋白纤维化方面取得突破性进展，为阿尔兹海默症等神经性疾病的预防和治疗提供了新的超分子策略。相关论文发表在《自然·化学》杂志上。
阿尔兹海默症、帕金森症等均是神经退行性疾病，给患者、家庭、社会带来痛苦和负担，急需有效药物。
“蛋白错误折叠形成淀粉样纤维化是导致阿尔兹海默症、帕金森、2型糖尿病和亨廷顿疾病等多种神经性疾病的罪魁祸首。”郭东升说，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。蛋白作为典型的生物大分子，具有多重位点和位点多样性的特点，因此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。该研究不仅耗时，合成及分离纯化成本昂贵，而且需要精确控制作用位点的空间排布。
郭东升课题组从第三代超分子主体杯芳烃出发，以分子设计合成为基础，以分子识别与组装理化性质为手段，开展研究。“巴特·扬·拉沃课题组长期致力于第二代超分子主体环糊精的研究，我们让这两个分子‘结了婚’，形成一个家庭，即两亲环糊精和杯芳烃共组装体。”郭东升说，“通过两亲环糊精和杯芳烃共组装，构建了杂多价识别平台。”该共组装体对阿尔兹海默症相关蛋白具有纳摩尔级的键合能力，且表现出良好的选择性，不仅能抑制阿尔兹海默症相关蛋白纤维化，而且能溶解已经纤维化的淀粉样蛋白。细胞实验表明，该共组装体具有生物相容性，且能显著降低淀粉样蛋白的细胞毒性。此外，该共组装杂多价识别的理念可以扩展应用到抑制其他蛋白的错误折叠上，具有广阔的应用前景。
