颠覆认知！氨基酸竟能像"分子创可贴"稳定蛋白质和纳米颗粒 | Nature新发现‌‌

瑞士洛桑联邦理工学院团队在《Nature》发表重磅研究，发现氨基酸（如脯氨酸）可通过弱吸附作用稳定蛋白质和纳米颗粒分散体系，这一效应具有‌普适性‌：

· ‌非生物特异性‌：对蛋白质、DNA、金纳米颗粒均有效

· ‌低浓度起效‌：10mM即可显著增加第二维里系数（B22）

· ‌机制创新‌：提出"补丁颗粒"理论模型，解释弱相互作用如何屏蔽胶体间吸引力

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研究亮点

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‌1. 实验验证‌

· 通过冷冻电镜测量‌PMF（平均力势）‌：添加2M脯氨酸使金纳米颗粒聚集能垒提高40%

· ‌第二维里系数检测‌：所有测试氨基酸均使B22正向增长（ΔB22>0），尤以脯氨酸效果最显著

· ‌体内实验‌：含1M脯氨酸的胰岛素制剂使小鼠生物利用度提升92%

‌2. 理论突破‌
建立全新公式预测稳定性变化：
ΔB22 = (a³ - B₂₂⁰) × [Kc/(1+Kc)] × fₘₐₓ
其中K为结合常数，c为氨基酸浓度，fₘₐₓ为最大表面覆盖分数

‌3. 生物意义‌

· ‌抑制应激颗粒‌：200mM脯氨酸预处理使热应激HeLa细胞的应激颗粒数量减少50%

· ‌抗病毒潜力‌：谷氨酰胺可抑制HSV-2病毒复制

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技术方法

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应用前景

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· ‌医药制剂‌：提升蛋白药物稳定性（如胰岛素制剂已验证）

· ‌纳米材料‌：防止纳米颗粒聚集的新策略

· ‌细胞保护‌：通过调节氨基酸浓度控制蛋白质相分离

 原文信息‌‌
Ting Mao et al. Stabilizing effect of amino acids on protein and colloidal dispersions. Nature (2025). DOI:10.1038/s41586-025-09506-w

 ‌‌原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-09506-w

这项研究打破了"氨基酸仅通过水结构调节发挥作用"的传统认知，揭示其作为"分子缓冲剂"的通用胶体稳定机制。下次实验室遇到蛋白沉淀问题时，不妨试试加些脯氨酸？

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