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化學所在Nature Reviews Chemistry雜志綜述ATP合酶體外重組方面進展
2019-06-25 | 編輯: | 【 】【打印】【關閉

以天然生物活性分子為基元,利用分子組裝策略構建新型的仿生體系,模擬生命基本單元的結構與功能,能有助于在分子層面上理解與認知生物活動的本質與物理化學機制,已發展成為組裝生物學的研究新方向。

ATP合酶是自然界中最小的生物分子馬達,在生物能的產生和轉化方面起著關鍵作用。生命活動所必需的能量三磷酸腺苷(ATP)就是由ATP合酶在跨膜質子梯度勢的推動下合成。

在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的支持下,化學所膠體、界面與化學熱力學院重點實驗室李峻柏研究員課題組長期致力于生物分子馬達ATP合酶的分子組裝與應用研究,十余年來取得了系列重要進展。2007年該研究團隊首次將活性馬達蛋白ATP合酶重組在類細胞結構的微膠囊上,實現了ATP合酶在組裝體上功能的體外模擬(Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 6996; Adv. Mater. 2008, 20, 601; Adv. Mater. 2008, 20, 2933)。隨后該研究團隊將ATP合酶分別與納米酶、光系統II、人工光酸分子或量子點等功能組分進行共組裝,實現了體外有效模擬線粒體的結構與功能,以及葉綠體中光合作用過程,并大幅度提升了光合磷酸化效率,為有效利用光能提供了新途徑(ACS Nano 2016, 10, 556; Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 12903; ACS Nano 2018, 12, 1455; Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1706557; Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 6532; Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 796; Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 1110; Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 5572)。

鑒于該課題組在ATP合酶體外重組方面多年來的原創性和系統性研究,最近應《Nature Reviews Chemistry》主編邀請撰寫綜述,并指出該課題組在國際上引領(as leader in this field worldwide)相關領域的研究。綜述論文發表在最新一期 Nat. Rev. Chem. 2019, 3, 361-374)雜志上。

 

ATP合酶、光系統II與(a)光酸分子、(b)量子點共組裝用于增強光合磷酸化

 

 

膠體、界面與化學熱力學院重點實驗室

2019625

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