2019年5月28日,受胡文平教授邀请,清华大学刘冬生教授做客天津市分子光电科学重点实验室,向师生做了题为“从高分子角度理解生命中的自组装”的学术报告。报告由李荣金研究员主持。
“我们能够推动自组装走多远?”是本世纪的重要科学挑战之一,刘冬生教授课题组以具有精确结构的嵌段高分子为基础,提出并实现了“框架诱导组装”方法,打破了自组装对两亲分子结构与形状的依赖性。他们以细胞结构为参考,设计、制备了DNA-疏水树状高分子嵌段共聚物并利用DNA纳米技术将其三维定位形成非连续的框架,可以诱导其他两亲分子填补疏水树状高分子间的空隙,从而获得预设形状、尺寸的囊泡结构。由于框架架结构提供了额外的稳定性,被诱导的两亲分子的组装行为不再受限于其自身‘堆积参数’,同种分子在同样环境条件下可以由于框架的改变而产生不同的组装结果, 一些特殊形状如长方体形囊泡也可以被高效制备并具有非常好的热力学稳定性。此方法还适用于线性嵌段双亲高分子以及磷脂双亲小分子等体系,具有普适性。 框架诱导组装策略还被推广应用到溶液中二维膜的可控制备,获得的二维膜可以模拟细胞膜的传质功能,并在冷冻电镜膜蛋白解析中为蛋白质提供生理状态的环境并同时作为方向内标,极大地提升了解析速度。此方法也为冷冻电镜在高分子链结构高分辨解析中的应用提供了基础。
刘冬生教授向师生做学术报告