摘要：酸性磷酸酶(ACP)是前列腺癌、戈谢病、肾病等疾病的重要生物标记物,因此开发灵敏、高选择性的ACP检测方法具有重要的意义。目前,已发展出多种ACP检测方法,包括免疫法、光谱法、色谱法、电化学法等;其中,荧光检测方法因灵敏度高、选择性好、快速、准确等优点备受关注。通过席夫碱反应,利用2-氨基苯硼酸(2-APBA)二聚体和磷酸吡哆醛(PLP)合成了一种新型的ACP“Turn-on”型荧光底物APBA-PLP(ABPL)。反应后,PLP的—CHO基团和2-APBA二聚体的—NH 2基团的特征峰消失,同时ABPL的C N基团的特征峰出现;此外,^(1)H和^(1)H—^(1)H COSY核磁波谱的信号峰与ABPL的结构相对应。以上表征结果证实了ABPL的成功合成。进一步,将ABPL应用于ACP检测。我们发现向ABPL水溶液中加入ACP后,体系的荧光强度增强,机理为:2-APBA二聚体为聚集诱导发光增强(AIEE)分子,其AIEE特性源于2-APBA二聚体的高度有序堆积;当2-APBA二聚体分子上引入PLP后(即合成ABPL),分子的高度有序堆积结构被破坏;加入ACP后,PLP水解为吡哆醛并从2-APBA二聚体分子上脱落,2-APBA二聚体分子又可重新进行高度有序堆积,表现为体系的荧光增强。在0~5 U·L^(-1)活性范围内,376.5 nm处的相对荧光强度与ACP活性之间呈现出良好的线性关系(R 2=0.99)。此外,当ACP、果胶酶、木瓜蛋白酶和脂肪酶的活性分别为4、50000、80000和10000 U·L^(-1)时,四种酶对应的相对荧光强度分别为0.2、-0.006、0.03和0.05。该结果表明ABPL对ACP具有高选择性。ABPL分子易合成,对ACP具有线性和高选择性响应,为设计合成可用于ACP检测的新型高效荧光底物提供了新策略。

摘要：蛋白质翻译后修饰在细胞内起着关键的调控作用,对细胞的功能和代谢具有重要影响。近年来,荧光探针在研究蛋白质翻译后修饰中的应用不断发展。该文重点介绍了荧光探针在蛋白磷酸化和糖基化等修饰中的应用,包括其原理、设计策略以及在细胞和生物体内的应用。荧光探针的发展为研究蛋白质翻译后修饰提供了强有力的工具,有望深化对这些修饰过程的理解,并为药物研发和疾病诊断提供新的途径。

摘要：在智能高分子材料中,生物分子响应性高分子能够在糖类、多肽和酶等生物分子的刺激下发生宏观性质(如:体积、表面浸润性和硬度等)的大幅转变。生物分子响应性聚合物材料包括水凝胶、共聚物膜等类型,一般通过与生物分子间的氢键、分子间作用力等弱相互作用实现响应过程,在组织工程、功能材料、生物传感、药物可控释放等领域有广泛应用前景,吸引了大量科研人员的关注。与传统外源性刺激(温度、pH、光等)相比,生物分子作为刺激源的智能高分子材料具有更好的靶向性和生物相容性,能满足生物医用材料在人体内的应用,可以作为开发新一代精准药物的靶向释放平台。本文分别对糖类、蛋白、酶和DNA四类生物分子响应性高分子材料的结构设计、响应机制及相关应用进行概述,并对生物分子响应性高分子的发展方向作了展望。

摘要：糖-蛋白质相互作用是多种生命活动的核心,其本质是协同作用的多重非共价键弱相互作用.其中,糖CH基团与蛋白质中芳环基团之间发生的CH-π作用在糖-蛋白质识别与结合中扮演了重要的角色.随着现代测试分析技术的进步,人们对CH-π作用的起源、结构特点及其能量贡献等方面的认识和理解均得到了飞速的发展.因此,进一步从仿生学角度探索CH-π作用在药物设计与研发、智能材料和智能器件、组织工程材料等方面的应用是一系列新兴研究方向,并将促进糖和蛋白质相互作用研究的发展.在本文中,首先对糖-蛋白质之间CH-π作用的各种特点做了系统性的梳理,然后从抑制淀粉样蛋白聚集、水相糖受体设计以及驱动材料宏观性质变化三个方面,讨论了现阶段人们对CH-π作用的宏观效应及潜在应用的探索,最后对研究方向做了展望.

摘要：位点分离、疏水隔间和底物专一性是酶催化的几个重要特征。近年来随着大分子化学与可控自由基聚合技术的快速发展,一些负载催化剂的、明确定义的、非响应性或响应性的聚合物分子通过在溶液中的自组装或聚集,围绕催化位点形成一种有利的、分离的、结构稳定的纳米结构,如核-壳型胶束、聚合物囊泡、单链聚合物纳米粒子、非交联共聚物纳米聚集体等,都能作为纳米反应器有效模拟酶催化各种有机反应。讨论了如何利用大分子化学的手段设计合成高效的、有机催化的聚合物纳米反应器体系来模拟酶的催化性能,以及如何有效地利用大分子或响应性大分子的性质来实现反应器简便的回收再利用,从而有效地架起均相催化和多相催化之间的桥梁。

摘要：控制材料表面的化学和物理性质,进而对包括细胞及生物分子在内的生物个体在表面的行为进行操控是生物材料研究的一个重要任务。自然界中的生物系统表现出许多独特的性质,1)自然界中生物材料的优越性与表面的多尺寸微纳米结构有关;2)生物系统通常采用多重弱相互作用,如氢键作用、亲疏水效应等来解决生物分子相互作用的问题;3)自然界中的生物分子通常是手性分子并且偏好表现为某一特定的对称构型。总结了以这些特征而设计的带有独特功能的新型生物界面材料,重点阐述了纳米界面材料、智能生物界面材料和手性生物界面材料等。

摘要：循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTCs)是在肿瘤发展过程中,从肿瘤部位脱落并侵入外周血液中的肿瘤细胞,被认为携带有关肿瘤产生、发展和转移的重要信息,与肿瘤转移密切相关[1]。它是肿瘤新转移灶形成的前提,被认为是肿瘤组织转移的“种子”,可看作原发灶肿瘤细胞与转移灶肿瘤细胞之间的中间过渡态。CTCs从实体肿瘤病灶脱落后,借助血液循环系统逃逸并锚定,发展成为新的转移灶,极大地增加了肿瘤患者的死亡风险。据报道,90%的肿瘤患者因肿瘤转移而死亡[2]。从患者血液中分离并分析CTCs,有助于监测肿瘤变化程度,诊断治疗效果和预测转移及复发[3]。以CTCs为重要生物标志物,设计和开发精准性、特异性CTCs捕获材料[4],以实现对肿瘤发生和发展的实时监测,对肿瘤的早期诊断、术后评估等具有非常深远的临床意义。目前,精准CTCs捕获材料的开发已然成为相关领域的研究热点。本文对CTCs捕获所面临的挑战,以及CTCs捕获材料在近1~2个月内的最新研究进展进行了简要评述。