手性无机表面调控胰岛素组装：D-L-ZnO对比研究

本文探讨了手性无机表面在胰岛素组装行为中的关键作用，由重庆大学药学院的谢凤凤和魏为力两位研究人员合作完成。他们选择了蛋氨酸这一对称破缺的手性分子，通过与无机锌源的自组装技术，构建了具有D-和L-手性ZnO纳米薄膜，这些表面在380nm处表现出显著的圆二色效应，显示出其独特的手性特性。 研究采用了傅里叶变换衰减全反射红外光谱法（ATR-FTIR）和石英晶体微天平等先进分析技术，深入研究了胰岛素在不同手性ZnO表面上的吸附行为和构象变化。结果显示，胰岛素在D-ZnO表面保持了其天然的以α-螺旋为主的二级结构，这是其稳定的结构特征。然而，在L-ZnO表面，由于更强的相互作用，胰岛素的α-螺旋结构显著减少，主要转变为β-折叠和无规则卷曲结构，这显示了手性无机表面的拓扑结构对蛋白质组装有显著影响。 这一发现对于理解细胞如何感知和响应手性生物材料具有重要意义，因为手性在生物分子识别过程中起着决定性的作用。它揭示了在设计和制备用于药物递送或生物传感器等应用的无机材料时，表面的化学手性选择性可能会影响目标蛋白的行为，从而影响药物的生物活性和生物相容性。 该研究被归类为中图分类号R917，强调了手性无机表面在胰岛素组装领域的前沿科学价值，为未来的生物材料设计提供了新的理论依据。通过这篇首发论文，科研人员不仅深化了对手性对生物过程影响的认识，也为开发新型生物医用材料提供了创新思路。