研究方向

01

功能蛋白模拟肽的精准合成

蛋白模拟肽是一类通过人工序列设计,可模拟天然结构蛋白构象、组装行为与生物功能的多肽大分子。依托其优异的生物相容性、可设计性与动态响应能力,蛋白模拟肽已成为构筑新型医用高分子材料的核心基元。不同于依托大肠杆菌等微生物发酵的传统合成路线,我们致力于开发全化学精准合成新策略,突破生物合成的固有瓶颈,实现对多肽氨基酸序列、手性及拓扑结构的精确调控,发展具有自主知识产权的多肽合成新技术,助力新一代医用高分子材料的创制。

02

本征无序蛋白的组装与凝聚机制

本征无序蛋白是一类无需形成稳定三维空间折叠构象即可发挥功能的蛋白体系,具备高度构象柔性与环境响应性,可通过液液相分离完成组装与相凝聚,既是生命活动的关键功能载体,也是设计蛋白模拟肽、开发动态智能医用材料的重要原型体系。一方面,我们希望通过解析本征无序蛋白的分子序列特征、组装与凝聚机制,理解天然蛋白质构象动态演化、功能行使与多级组装的底层逻辑。另一方面,结合精准合成技术,实现多肽材料的定向设计,构建出系列兼具刺激响应特性与优异生物相容性的多肽功能材料,为组织再生修复、靶向药物递送等提供全新的材料解决方案。

03

面向临床的超分子药物设计与生物应用

药物分子不仅是发挥药理活性的功能单元,也可以通过非共价分子间相互作用进一步形成具有特定结构与功能的超分子材料。通过设计并调控前药分子的亲疏水性、π-π堆积、氢键、静电作用及多组分协同作用,可驱动前药分子形成纳米纤维、水凝胶以及液态生物凝聚体,实现从“单分子药物”向“超分子药物”的结构与功能重构,为突破传统载体型药物递送的限制提供研究范式。我们聚焦于前药分子的超分子自组装、超分子共组装以及液–液相分离行为,解析分子结构、超分子行为及动态转变之间的内在联系,揭示不同凝聚态结构对药物递送行为、细胞相互作用及治疗效应的调控机制。在此基础上,结合前药分子设计、功能肽协同组装及可编程多肽工程,构建兼具高载药、低辅料、局部滞留、持续释放和环境响应能力的新型超分子药物体系,并进一步拓展其在肿瘤、感染、炎症及眼科疾病等领域的生物医学应用,为面向临床转化的药物递送提供新的分子设计策略与材料基础。

致谢Acknowledgements

感谢以下项目与机构对课题组研究工作的资助与支持。

  • 中华人民共和国科学技术部
  • 国家自然科学基金委员会
  • 四川大学
  • 高分子材料工程国家重点实验室(四川大学)
  • 四川大学高分子科学与工程学院
  • 欣肽生物
  • 弘晖基金