石墨烯量子点调控蛋白异常相分离的研究进展

在2023年，代彬团队、李丹团队与王亮团队联合发现，GQDs能够靶向细胞质调控渐冻人症中FUS蛋白的相分离和不可逆聚集（ACS Nano 2023, 17, 11, 10129 10141）。团队设计合成了三种不同表面基团修饰的GQDs，这些GQDs不仅粒径均一，而且能够进入到细胞质中（图2 a-c）。实验结果显示，这三种GQDs可以与FUS液滴共定位，并显著抑制FUS蛋白的LLPS（图2 d）。此外，GQDs可以稳定FUS蛋白形成的液滴状态，有效抑制FUS液滴中淀粉样纤维的生成（图2 e）。GQDs还显示出能够抑制FUS-LC的淀粉样纤维的形成，并可以分解预先形成的FUS-LC纤维（图2 f）。进一步深入探究GQDs与FUS蛋白相互作用的分子机制时，研究发现这三种GQDs均能与FUS-LC单体和FUS-LC淀粉样纤维结合，但具有不同的结合强度。因此，通过精细设计GQDs的表面基团，可以调控其对蛋白质相分离和纤维化聚集的调节作用。这项发现不仅揭示了GQDs在调控蛋白质相分离和纤维化中的应用潜力，也为设计新型纳米材料以调控蛋白质相分离行为奠定了基础。