科學家設計首個自折疊糖聚合物

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德國馬克斯·普朗克膠體與界面研究所的科學家設計出一種能夠折疊成穩定二級結構的碳水化合物序列，這種自折疊糖有望促進生物醫學和材料科學的發展。相關研究刊發于3日出版的《自然·化學》雜志。

研究團隊將兩個線性纖維素鏈（藍色）連接到一個剛性聚糖轉彎處（綠色），形成了自然界中不存在的形狀：一個聚糖“發夾”。圖片來源：馬克斯普朗克膠體和界面研究所

迄今為止，科學家們只針對DNA和蛋白質開發出了自折疊聚合物，而糖由于被認為過于靈活，無法呈現穩定的結構，自折疊糖聚合物一直未能面世。

由生物分子系統系的瑪蒂娜·德爾比安科博士領導的研究團隊對多糖（長鏈糖）的折疊和組裝進行了研究。此前，他們發現了單個葡萄糖鏈如何結合在一起產生纖維素的，纖維素是植物的主要成分。

利用這些知識，他們開始設計非天然碳水化合物。在最新研究中，他們借助一種類似搭建樂高的方法，將兩個線性纖維素鏈連接到一個剛性聚糖上，獲得了一種自然界中并不存在的新形狀：一個聚糖“發夾”。

研究人員表示，碳水化合物能以可編程的形狀產生，為賦予聚糖新的性質和功能提供了可能。由于生物分子的3D結構決定了其功能，未來人們或許可以將折疊糖用作藥物、化學轉化的催化劑，或用作制造納米材料的結構單元。

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