最近,汕头大学东庚教授在Biomacromolecules上发表最新研究,题目为“Dynamics of Ca(II)-Induced Aggregation of β-Casein as an Intrinsically Disordered Protein: Effect of Ca(II) Concentration and Encapsulation of Bioactive Molecules"
摘要:本征无序蛋白(IDPs)的聚集因其与蛋白质相关疾病的关联,以及在营养和药物领域的潜在应用价值而受到广泛关注。本研究利用动态光散射、冷冻透射电子显微镜和分子动力学模拟,系统探讨了Ca(II)诱导IDP——β-酪蛋白(β-CN)聚集的机制。
加入Ca(II)后,β-CN依次经历诱导期、生长期和饱和期,并形成无定形聚集体。其聚集动力学对Ca(II)浓度高度敏感:当Ca(II)与β-CN的摩尔比超过5:1时,β-CN的流体动力学直径可在1分钟内由20 nm(寡聚体)迅速增至>100 nm(聚集产物)。其中,诱导期由Ca(II)结合并中和磷酸化基团所驱动;随后生长期与饱和期主要受中间聚集体与核暴露寡聚体进一步团聚所主导,最终在构象弛豫后形成稳定聚集产物。我们进一步表明,β-CN聚集体具有多孔性和可调控组装特征,能够高效包载生物活性分子,在纳米营养与纳米诊疗领域展现出良好应用前景。