手性存在于自然界的所有形式中,并在生物體中發揮著重要作用。氨基酸具有L-手性,而大多數糖類具有D-手性構型。天然酶由手性氨基酸組成,對底物的選擇也具有手性特異性。手性在細胞新陳代謝、細胞命運決定、免疫反應和分子識別等各種生物過程中發揮重要作用。很多藥物的手性也決定其治療效果。同樣,手性結構可能通過影響納米材料與生物分子/細胞之間的相互作用,從而調控生物醫學功能。因此,研究手性對這一相互作用的影響,將為納米材料的設計提供重要的意義和價值。
中國科學院北京納米能源與系統研究所李琳琳研究員與山東大學馬保金研究員團隊合作,發現了銅-半胱氨酸自組裝手性納米粒子(Cu-L-Cys NPs和Cu-D-Cys NPs)的手性決定了其化學動力學療法(CDT)癌癥治療的效果。這是在他們前期研發的銅-半胱氨酸自組裝納米粒子用于腫瘤化學動力學治療的基礎上(J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 849-857;ESI高被引論文,被引用800余次),進一步深入探索的成果。
圖一. Cu-L-Cys和Cu-D-Cys NPs的化學動力學性能。
圖二. L-GSH與Cu-L-Cys或Cu-D-Cys NPs反應動力學。
圖三. Cu-L-Cys和Cu-D-Cys NPs對4T1皮下腫瘤小鼠的體內癌癥治療。
總的來說,這項研究發現了銅-氨基酸納米粒子的手性影響其與腫瘤內源性L-GSH的親和力以及氧化還原反應速率,從而決定了其化學動力學腫瘤治療效果。體內外實驗和分子動力學模擬結果均證明了這一點。這一發現為化學動力學納米藥物的設計拓寬了新的思路。
論文鏈接:https://doi.org/10.1002/smll.202309328
李琳琳課題組主頁:https://www.x-mol.com/groups/lilinlin
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