[01144074]以空壳病毒为模板合成尺寸和形状均一的高分子纳米粒子

该项目的研究内容处于化学与生物学的交叉领域，是以实验的方法对生物体进行模拟，以及用理论的方法对蛋白质折叠动力学进行预测。　　项目的第一部分最初以Douglas和Young用无机染料在CCMV空壳病毒内的灌封(Nature 1998，393，152-155)为依据，在病毒空腔内形成纳米聚合物。进而，设计出一种微纳铸造的方法，即是以有机硅为外范印迹枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、人血红细胞、烟草花叶病毒等微生物，煅烧除去模板后，形成介孔硅。向其中灌注(a)-甲基丙烯酸单体溶液，聚合后在介孔硅内部形成了与微生物形状相同的聚合物微纳粒子。　　氢氟酸牺牲硅后，这些微粒得以收集和纯化。由此，我们得到一种能够在微米纳米空间尺度上制造任意形状物体的通用方法，该方法不仅能获得尺寸均一的单分散微体，而且能忠实地复制多尺度整合的复杂形状。特别是，对微生物进行形状模拟。用该方法制备的塑料微生物可在许多方面模拟真实细菌、血红细胞和病毒，有望在药物、免疫、催化、纳米材料等领域得以应用。　　项目的第二部分涉及蛋白质折叠问题。蛋白质折叠问题是当今生物化学尚未解决的难题之一。继Bake以拓扑对蛋白质折叠动力学进行预测 (Nature 2000，405，39-42)，以及Ivankov和Finkelstein以二级结构对折叠动力学进行预测 (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2004，24，8942-8944)之后，我们以氨基酸的序列和性质预测蛋白质折叠速率常数，并对折叠过渡态在反应坐标上的位置进行了预测。然后，用氨基酸序列识别折叠的类型，区分二态和三态折叠途径，且对不同折叠途经的反应机制和二级结构形成的顺序进行了理论分析。该研究深化了蛋白质折叠动力学与结构关系的研究，为探索折叠机理提供了一定的基础。