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历史性突破,江南大学首次以第一单位发《Nature》!

枫叶 iNature 2022-10-08



iNature


手性是物质的生物和非生物形式的统一结构度量。在过去的十年中,在理解手性无机纳米粒子的化学和物理方面已经取得了相当大的进展;然而,人们对它们对复杂生化网络的影响知之甚少。生物分子和无机纳米粒子的分子间相互作用显示出一些共性,但这些结构在尺度、几何形状和手性形状的动力学方面不同,这既可以阻碍也可以增强它们的镜像不对称配合物。

2022年1月19日,江南大学胥传来、匡华和美国密歇根大学Nicholas A. Kotov共同通讯(徐丽广及王秀秀为该文章的共同第一作者)在Nature 在线发表题为“Enantiomer-dependent immunological response to chiral nanoparticles”的研究论文,该研究表明非手性和左手和右手金仿生纳米粒子显示出不同的体外和体内免疫反应。

该研究使用圆偏振光 (CPL) 照射来合成具有可控纳米级手性和高达 0.4 (g 因子)  的光学各向异性因子的纳米粒子。该研究发现纳米颗粒与粘附 G 蛋白偶联受体 (AGPCRs) 家族中的两种蛋白质结合 - 即分化簇 97 (CD97) 和表皮生长因子样模块受体 1 (EMR1) -导致机械敏感性钾外流通道的开放,称为炎症小体的免疫信号复合物的产生,以及小鼠骨髓来源的树突状细胞的成熟。体内和体外免疫反应均单调地依赖于纳米粒子的 g 因子,表明纳米级手性可用于调节免疫细胞的成熟。最后,与右手纳米粒子相比,左手纳米粒子作为 H9N2 流感病毒疫苗接种的佐剂显示出更高(1,258 倍)的效率,为在免疫学中使用纳米级手性开辟了道路。

最后,iNature小编经过专业检索,发现这是江南大学发表的第三篇Nature ,但是该篇Nature 是首次以江南大学为第一单位。


通过多种方法获得的手性无机纳米结构因其强大的手性活性和自组装能力而推动了光电子学、传感器和对映选择性催化领域的发现。外消旋无机纳米粒子激活免疫系统,粒子的纳米级手性可以调节它们的免疫学特性,因为控制免疫反应的蛋白质-蛋白质复合物也具有纳米级尺寸和镜像不对称性。
尽管化学力的共同性和与蛋白质形成锁匙复合物的可能性,免疫系统对纳米粒子对映异构体的识别可能会受到无机纳米粒子核心刚性的极大阻碍。蛋白冠的形成也可能“伪装”粒子核心几何形状的不对称性。具有强镜面不对称性的纳米粒子对免疫细胞激活的研究将阐明纳米级手性在系统级生物反应中的作用,并为基于手性的纳米级疫苗佐剂设计方法提供信息。
仿生纳米粒子显示分子和纳米级手性,对应于表面配体和整个纳米粒子的几何形状。两种手性尺度都可以在细胞信号网络的激活中发挥作用,该研究在这里工作的一项基本任务是区分它们的生物学效应。然而,由于手性纳米粒子的典型合成涉及耦合的分子和纳米级手性,因此很难明确地将生物效应分配给其中一种。为了解决这个问题,该研究使用光合作用方法通过圆偏振光 (CPL) 或线偏振光照射种子粒子来制备金纳米粒子对映体。该研究表明非手性和左手和右手金仿生纳米粒子显示出不同的体外和体内免疫反应。
该研究使用圆偏振光 (CPL) 照射来合成具有可控纳米级手性和高达 0.4 (g 因子)  的光学各向异性因子的纳米粒子。该研究发现纳米颗粒与粘附 G 蛋白偶联受体 (AGPCRs) 家族中的两种蛋白质结合 - 即分化簇 97 (CD97) 和表皮生长因子样模块受体 1 (EMR1) -导致机械敏感性钾外流通道的开放,称为炎症小体的免疫信号复合物的产生,以及小鼠骨髓来源的树突状细胞的成熟。体内和体外免疫反应均单调地依赖于纳米粒子的 g 因子,表明纳米级手性可用于调节免疫细胞的成熟。最后,与右手纳米粒子相比,左手纳米粒子作为 H9N2 流感病毒疫苗接种的佐剂显示出更高(1,258 倍)的效率,为在免疫学中使用纳米级手性开辟了道路。

参考消息:
https://www.nature.com/articles/s41586-021-04243-2



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