金属纳米伴侣界面金属原子对淀粉样蛋白纤维化的调控作用

作     者：李虎 高冠斌 余良翀 张子俊 张斌 邓昱周 慕庆雪 沈雷 孙涛垒 Hu Li;Guanbin Gao;Liangchong Yu;Zijun Zhang;Bin Zhang;Yuzhou Deng;Qingxue Mu;Lei Shen;Taolei Sun

作者机构：State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and ProcessingWuhan University of TechnologyWuhan 430070China Hubei Key Laboratory of Nanomedicine for Neurodegenerative DiseasesSchool of ChemistryChemical Engineering and Life ScienceWuhan University of TechnologyWuhan 430070China 

出 版 物：《Science China Materials》 (中国科学（材料科学）（英文版）)

年 卷 期：2024年第67卷第7期

页      面：2345-2354页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 071010[理学-生物化学与分子生物学] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：We acknowledge the National Natural Science Foundation of China(52273110,21975191,52372271 and 22173070) the Youth Top Talent Project of Hubei Provence(GGB) the Knowledge Innovation Program of Wuhan-Shuguang Project(GGB) the Fundamental Research Funds for the Central Universities(WUT:2023III013GX)for financial supports 

主　　题：customizing nano-chaperone nano-interface gold-nanoclusters peptide amyloidosis 

摘      要：合成具有生物分子伴侣功能的金属纳米伴侣作为调节蛋白质构象的候选物具有良好的应用前景.尽管对金属纳米伴侣已有广泛研究,但其分子中界面金属原子对蛋白质构象的调控作用及其机制尚不清楚,这严重阻碍了对高性能金属纳米伴侣的开发.本研究以相同配体巯基丙酸(MPA)修饰的金纳米团簇Au_(25)为模型,通过界面掺杂金属原子(Cu、Cd、Ag)精准制备出了三种单原子掺杂的纳米伴侣,分别是Au_(24)Cu_(1)、Au_(24)Cd_(1)和Au_(24)Ag_(1),系统地研究了Au_(25)、Au_(24)Cu_(1)、Au_(24)Cd_(1)和Au_(24)Ag_(1)四种纳米伴侣对Aβ40折叠与纤维化的调控作用.全原子分子动力学模拟结果表明,界面掺杂金属原子(Cu、Cd、Ag)可通过范德华力和静电相互作用等弱相互作用影响与之接触的Aβ40单体的折叠.等温滴定量热分析结果进一步表明,Au_(24)Cu_(1)与Aβ40的相互作用分别是Au_(24)Cd_(1)、Au_(24)Ag_(1)和Au_(25)的1.76、2.09、16.67倍.这些不同的相互作用会导致金属纳米伴侣对Aβ折叠与纤维化的不同调节作用,四种金属纳米伴侣抑制Aβ折叠与纤维化效率依次为Au_(24)Cu1Au_(24)Cd_(1)Au_(24)Ag_(1)Au_(25).本文提供了对金属纳米团簇界面金属原子如何发挥作用的微观分子见解,并为通过操纵界面金属原子来定制金属纳米伴侣提供了基础研究数据.