多肽分子由于其良好的生物兼容性和穩定的非共價作用，在構建生物醫用功能材料領域廣受關注。近日，南開大學余志林課題組在《美國化學會志》上發表論文，提出了“酶放大多肽組裝”這一新概念，通過多肽組裝—酶表達之間的放大關系，實現了正常酶水平下的胞內原位組裝過程，為疾病的早期診斷及干預提供了一種新策略。

       多肽通常指由三個或三個以上氨基酸組成的化合物，人們所熟知的“蛋白質”正是由50個以上的氨基酸組成的多肽。肽是人體中最必不可少的成分，是人體一切活性物質的存在形式。因此，通過在特定條件下形成具有確定結構特征的多肽聚集體的多肽組裝技術，在生物醫藥領域具有良好的應用前景。

       “近年來，在活細胞內通過酶催化組裝、原位構筑多肽納米結構是實現疾病檢測與治療的有效策略與前沿研究領域。然而，這一過程嚴重依賴蛋白酶的過表達。在疾病早期，細胞內酶水平與正常細胞相比差異不大，因此該策略在疾病早期檢測或細胞活性調控中的應用是受到極大限制的。”余志林介紹，為攻克這一難題，團隊嘗試在正常酶水平下建立基于多肽組裝—酶表達放大關系的多肽組裝新機制。

       在多肽可控組裝策略及生物醫用功能材料的前期研究基礎上，余志林團隊通過設計并合成醌丙酸修飾的多肽AmpFQ及其衍生物AmpFQ-ETGE（其中ETGE序列源自Nrf2結構域），以炎癥巨噬細胞中NADH-醌脫氫酶1（NQO1）為例，構建了一套“多肽自放大組裝體系”。

       “實驗表明，響應性多肽前體分子可以被酶有效還原，形成具有良好組裝能力的多肽基元。所得到的多肽組裝體可以穩固地與酶表達上游通路蛋白結合，促進酶表達。細胞內酶水平的提高反過來驅動多肽還原與組裝，從而建立了多肽組裝與酶表達的放大關系。”論文第一作者、南開大學化學學院博士研究生宋艷秋介紹，通過WB分析和生物電鏡表征，研究證實了該體系可以通過上調酶表達實現巨噬細胞中多肽的自放大組裝。

       “同時，我們還進行了動物體內體外實驗，證實了這套‘多肽自放大組裝體系’作為藥物遞送載體，在急性肺炎治療中可以增強藥物的抗炎作用。”余志林表示，結合多肽的可靠靶向性，該體系有望為未來精確有效地創建用于疾病診斷和治療試劑提供一種有效的新策略。

       相關論文信息：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c01323