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近日，河南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院河南省阻燃與功能材料工程實(shí)驗(yàn)室，功能有機(jī)分子工程研究所朱俊彥博士開(kāi)展的具孔道芳香螺旋基智能離子通道研究工作“Reversible Ligand-Gated Ion Channel via the Interconversion between Hollow Single Helix and Intertwined Double Helix”在化學(xué)領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)期刊Angewandte Chemie International Edition上發(fā)表（影響因子12.257）。

天然離子通道通過(guò)對(duì)外界刺激的響應(yīng)實(shí)現(xiàn)離子可控、高效、選擇性地穿過(guò)細(xì)胞膜產(chǎn)生化學(xué)信號(hào)或電信號(hào)，從而調(diào)節(jié)多種生理現(xiàn)象，影響細(xì)胞生命。然而，利用化學(xué)合成體系來(lái)構(gòu)建人工離子通道并復(fù)制天然離子通道的功能仍面臨巨大挑戰(zhàn)。受天然KcsA K+通道的啟發(fā)，朱俊彥博士精確設(shè)計(jì)了具有銅離子調(diào)控含孔道單螺旋和無(wú)孔道雙螺旋互變行為的芳香螺旋寡聚物，利用具孔道單螺旋自發(fā)形成的一維自組裝螺旋管，嵌入磷脂雙分子層，展現(xiàn)了高效、穩(wěn)定的離子通道性能。隨后，通過(guò)銅離子配位與去配位誘導(dǎo)單雙螺旋結(jié)構(gòu)互變進(jìn)而導(dǎo)致的自組裝螺旋管的解組裝和重新組裝，實(shí)現(xiàn)了所設(shè)計(jì)離子通道的可逆關(guān)閉與打開(kāi)。該工作首次利用單雙螺旋結(jié)構(gòu)互變，構(gòu)建了第一例原位配體門(mén)控的可逆仿生離子通道，研究結(jié)果對(duì)于理解天然離子通道的行為機(jī)制具有重要的生物學(xué)意義，也為開(kāi)發(fā)在生物學(xué)和醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用的智能仿生納米通道提供了全新的思路。我院2017級(jí)碩士研究生白東亞為論文第一作者，朱俊彥博士為第一通訊作者，河南大學(xué)為第一署名單位。

本研究工作受到國(guó)家自然科學(xué)青年基金、河南大學(xué)優(yōu)青培育基金、河南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院優(yōu)秀青年人才支持計(jì)劃等經(jīng)費(fèi)的資助，同時(shí)得到了化學(xué)化工學(xué)院和河南省阻燃與功能材料工程實(shí)驗(yàn)室的大力支持。

論文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.201916755