发布时间: 2025年04月16日 20:10
近日，湖南大学化学化工学院分子科学与生物医学实验室（MBL）谭蔚泓院士、邱丽萍教授研究团队在细胞膜表面构建了一种能感知胞外环境刺激，并通过调节自身的构型对细胞与外界的相互作用进行调控的动态DNA纳米结构。相关研究成果发表在最新一期的Journal of the American Chemical Society（《美国化学会志》）上。
成果发表截图
该DNA纳米结构以胆固醇修饰的DNA四面体为支架，实现了对细胞膜表面高效、稳定地修饰。当细胞受到外界刺激时，细胞分泌的信号分子能激活该DNA纳米结构并引发HCR反应，从而在细胞膜表面引入大量功能单元。这些功能单元能进一步参与调控细胞间相互作用（如细胞黏附及凋亡）。该工作为定制式细胞表面工程及智能细胞操纵等提供了新的思路。
在细胞膜表面构建能感知胞外刺激，进而发生动态构象变化并调控细胞功能行为的类膜蛋白结构，将为细胞表面工程、细胞治疗、智能操纵细胞信号网络研究等提供新的机会。
DNA纳米材料因具有良好的生物相容性、可编程性及可寻址性等优点，而成为构建类膜蛋白结构的理想材料。直接在活细胞膜表面构建类膜蛋白DNA纳米结构，结合细胞自身的生理活性，实现特定膜蛋白功能模拟及调控细胞间相互作用具有重要意义。
膜锚定动态DNA纳米结构用于调控细胞间相互作用示意图
该论文的第一作者为化学化工学院2020届博士毕业生李进和化学化工学院2018级硕士研究生寻看雨，谭蔚泓院士、邱丽萍教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委、科技部、湖南省科技厅等部门的科研资助。
谭蔚泓，1960年5月出生于湖南省益阳市，湖南大学化学化工学院教授，湖南大学生物学院教授，化学生物传感与计量学国家重点实验室主任。2015年当选中国科学院化学部院士。
他长期致力于生物分析化学，化学生物学和分子医学的研究与应用，提出了系列核酸化学和生物医学应用的新原理和新方法。在Science等学术刊物上发表学术论文700余篇，H-index 145；2014-2020连续七年入选全球高被引研究人员名单；研究成果获2014年国家自然科学二等奖，2018年何梁何利基金科学与技术进步奖等多项荣誉。
邱丽萍，湖南大学教授，博士生导师，国家优秀青年基金获得者。2009年本科毕业于湖南大学，2014年获湖南大学分析化学博士学位，毕业后留校任教。
她长期从事分析化学与生物医学等交叉学科领域的研究工作，在核酸适体的筛选、化学生物传感新方法的研究以及生物医学检测等方面积累了丰富的经验，取得了阶段性的进展。截至今年1月，她已在Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Chem等国际著名期刊发表学术论文50余篇。
湖南大学分子科学与生物医学实验室（MBL）于2010年10月正式成立，由中国科学院谭蔚泓院士任学术带头人，是一个跨院系的新型交叉学科研究机构，实验室主要成员来自化学与化工学院和生物学院，全部核心研究人员均具有海外研究经历。实验室以化学学科为基础，利用化学生物传感与计量学国家重点实验室的研究优势，结合自身在分子科学、材料科学、生物学和纳米技术等领域的研究优势，设计合成新的分子工具，用于分子医学的难点和前沿研究，力求为分子医学和转化医学的更深入发展提供一个革命性的科学研究和技术交流平台。
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本文素材来源：湖南大学新闻网，湖南大学化学化工学院，分子科学与生物医学实验室MBL
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