EPFL 研究人員發(fā)現(xiàn)，控制納米材料和蛋白質(zhì)表面之間超選擇性結(jié)合相互作用的不僅僅是分子密度，還有模式和結(jié)構(gòu)剛度。這一突破可能有助于優(yōu)化現(xiàn)有的病毒預(yù)防和癌癥檢測方法。
如此多的生物學(xué)歸結(jié)為結(jié)合的生物物理過程：在一組或多組原子(稱為配體)與表面上相應(yīng)的受體分子之間建立牢固的連接。結(jié)合事件是允許病毒感染宿主或化學(xué)療法對抗癌癥的第一個基本過程。但是結(jié)合相互作用——至少，我們對它們的理解——有一個“金發(fā)姑娘問題”：一個分子上的配體太少使得它不可能穩(wěn)定地與正確的目標(biāo)結(jié)合，而太多會導(dǎo)致不良的副作用.
可編程生物材料實(shí)驗(yàn)室 (PBL) 負(fù)責(zé)人 Maartje Bastings 解釋說：“當(dāng)目標(biāo)受體的閾值密度觸發(fā)結(jié)合時，我們稱之為‘超選擇性’結(jié)合，這是防止可能導(dǎo)致生物功能失調(diào)的隨機(jī)相互作用的關(guān)鍵。”在工程學(xué)院。“由于自然界通常不會使事情過于復(fù)雜，我們想知道仍然允許超選擇性結(jié)合發(fā)生的最小結(jié)合相互作用數(shù)。我們也有興趣知道配體分子排列的模式是否有所不同在選擇性方面。事實(shí)證明，確實(shí)如此!”
Bastings 和她的四名博士生最近在美國化學(xué)學(xué)會雜志上發(fā)表了一項(xiàng)研究，確定了超選擇性結(jié)合的最佳配體數(shù)量：6。但令他們興奮的是，他們還發(fā)現(xiàn)，這些配體的排列方式——例如直線、圓形或三角形——也會顯著影響結(jié)合效果。他們將這種現(xiàn)象稱為“多價模式識別”或 MPR。
“MPR 開啟了一系列關(guān)于生物和免疫過程中分子通訊可能如何運(yùn)作的全新假設(shè)。例如，SARS-CoV-2 病毒具有一種刺突蛋白模式，可用于與細(xì)胞表面結(jié)合，這些模式在選擇性方面可能真的很關(guān)鍵。”
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