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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驗室，功能有機分子工程研究所朱俊彥博士開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)域國際頂級期刊Angewandte Chemie International Edition上發(fā)表（影響因子12.257）。

天然離子通道通過對外界刺激的響應(yīng)實現(xiàn)離子可控、高效、選擇性地穿過細(xì)胞膜產(chǎn)生化學(xué)信號或電信號，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)計了具有銅離子調(diào)控含孔道單螺旋和無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，通過銅離子配位與去配位誘導(dǎo)單雙螺旋結(jié)構(gòu)互變進而導(dǎo)致的自組裝螺旋管的解組裝和重新組裝，實現(xiàn)了所設(shè)計離子通道的可逆關(guān)閉與打開。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控的可逆仿生離子通道，研究結(jié)果對于理解天然離子通道的行為機制具有重要的生物學(xué)意義，也為開發(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)秀青年人才支持計劃等經(jīng)費的資助，同時得到了化學(xué)化工學(xué)院和河南省阻燃與功能材料工程實驗室的大力支持。

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