仿生“彩虹色套装”点亮分子多彩世界

仙仙

多色系荧光蛋白，被广泛应用于分子世界的精准动态成像。日前天津大学化工学院齐崴教授、王跃飞博士团队在新型仿生荧光多肽的研究中取得新进展。其研发的“彩虹色仿生荧光多肽纳米颗粒”，可作为天然绿色荧光蛋白（GFP）的潜在替代物。此项研究工作在线发表于《美国化学会应用材料与界面》，并被美国化学会“学术新闻周刊”专栏报道与新闻推送。


海洋生物水母中的GFP是一种能够发射绿色荧光的生物分子，著名华裔科学家钱永健教授因对GFP的定向改造研究，被授予2008年诺贝尔化学奖。其开发的多色系荧光蛋白，被广泛应用于生命体系中不同尺度精细结构的精准动态成像。然而，对于非生物学背景研究者，GFP使用技术要求较高、操作相对复杂，价格也较昂贵，因此科研工作者仍在致力于寻求更为廉价且使用简便的生物成像荧光分子。




天津大学化工学院齐崴、王跃飞团队近年来开展新型仿生荧光多肽的研究工作，并将其成功应用于药物递送、分子示踪、生物成像与病毒检测等生物医学领域。


近期，课题组开发了一种基于多色系多肽荧光纳米颗粒的“颜色工具箱”，可作为潜在的GFP替代物。研究团队设计了12种含有苯基丙氨酸、酪氨酸、色氨酸或组氨酸的短肽，通过在N端添加疏水性二茂铁基团，使得多肽分子组装成球形荧光纳米颗粒，改变多肽分子序列后，肽基纳米颗粒能够发出不同颜色的荧光，覆盖红、橙、黄、绿、蓝在内的整个可见光区域颜色，被命名为“彩虹色套装”。特别是在生理条件下，仿生荧光多肽展现出良好的生物活性、生物相容性、光稳定性和靶向特性，并且使用简便、成本低廉，在生物成像与检测领域具有很好的应用前景。