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  作為細(xì)胞骨架的基本構(gòu)筑基元，微管(protein microtubule)是由很多蛋白質(zhì)自組裝構(gòu)成的一種管狀纖維，其管壁蛋白質(zhì)排列精確有序，且組裝和解組裝過(guò)程具有動(dòng)態(tài)可逆性。然而，使用天然蛋白質(zhì)對(duì)這一結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬是非常困難的。

  復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系陳國(guó)頌－江明課題組利用該課題組前期發(fā)展的基于蛋白質(zhì)和糖相互作用的蛋白質(zhì)自組裝新路線，以具有平面結(jié)構(gòu)的天然蛋白質(zhì)SBA為基本構(gòu)筑基元，通過(guò)引入小分子配體，成功誘導(dǎo)了SBA自組裝，形成了微米管。所得微管的管壁由單層蛋白質(zhì)構(gòu)成，其長(zhǎng)度在微米級(jí)，而管的直徑為26納米，這和天然蛋白質(zhì)微管的直徑非常接近。他們和合作者使用高分辨冷凍透射電鏡結(jié)合單粒子重構(gòu)技術(shù)，對(duì)管壁蛋白質(zhì)的排列進(jìn)行解析，并利用計(jì)算機(jī)模擬給出了小分子在蛋白質(zhì)之間的連接方式，最終獲得了該納米管的精細(xì)結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，蛋白質(zhì)SBA首先通過(guò)小分子所參與的糖-蛋白相互作用和小分子配體的π-π相互作用的介導(dǎo)，形成單鏈，該單鏈纏繞形成具有三螺旋結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)微米管。每個(gè)螺旋的重復(fù)單元為9個(gè)蛋白質(zhì)，螺距為19 納米(如圖)。同時(shí)，該微米管的形成和解離具有良好的動(dòng)態(tài)特性。

  該工作是和中科院化學(xué)與生物學(xué)交叉中心劉聰研究員合作完成，并得到了德國(guó)赫姆霍茲柏林研究所、清華大學(xué)等單位科研人員的大力協(xié)助和支持。詳見(jiàn)原文：Guang Yang, Xiang Zhang, Zdravko Kochovski, Yufei Zhang, Bin Dai, Fuji Sakai, Lin Jiang, Yan Lu, Matthias Ballauff, Xueming Li, Cong Liu*, Guosong Chen*, Ming Jiang, “Precise and Reversible Protein-Microtubule-Like Structure with Helicity Driven by Dual Supramolecular Interactions”, J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/jacs.5b11733. 
  文章鏈接：http://pubsdc3.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.5b11733