科学家设计首个自折叠糖聚合物

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科技日报记者 刘霞

德国马克斯·普朗克胶体与界面研究所的科学家设计出一种能够折叠成稳定二级结构的碳水化合物序列，这种自折叠糖有望促进生物医学和材料科学的发展。相关研究刊发于3日出版的《自然·化学》杂志。

研究团队将两个线性纤维素链（蓝色）连接到一个刚性聚糖转弯处（绿色），形成了自然界中不存在的形状：一个聚糖“发夹”。图片来源：马克斯普朗克胶体和界面研究所

迄今为止，科学家们只针对DNA和蛋白质开发出了自折叠聚合物，而糖由于被认为过于灵活，无法呈现稳定的结构，自折叠糖聚合物一直未能面世。

由生物分子系统系的玛蒂娜·德尔比安科博士领导的研究团队对多糖（长链糖）的折叠和组装进行了研究。此前，他们发现了单个葡萄糖链如何结合在一起产生纤维素的，纤维素是植物的主要成分。

利用这些知识，他们开始设计非天然碳水化合物。在最新研究中，他们借助一种类似搭建乐高的方法，将两个线性纤维素链连接到一个刚性聚糖上，获得了一种自然界中并不存在的新形状：一个聚糖“发夹”。

研究人员表示，碳水化合物能以可编程的形状产生，为赋予聚糖新的性质和功能提供了可能。由于生物分子的3D结构决定了其功能，未来人们或许可以将折叠糖用作药物、化学转化的催化剂，或用作制造纳米材料的结构单元。

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