蛋白质药物的疗效时常受限于其较低的稳定性和较快的降解速度。目前，人们开发了各种手段提高蛋白质药物的药效，但是这些方法更多局限于利用多种载体提高蛋白质在体内的递送效率和稳定性。从自组装的角度出发，蛋白质自身可以成为构筑组装体的基元，这属于蛋白质自组装领域的研究范畴。通过对于蛋白质相互作用和其他超分子相互作用的调控，人们可以获得多种多样的基于蛋白质的精确组装体。然而，基于蛋白质药物分子的组装体结构操控和功能提升还极少见报道。

  复旦大学高分子科学系陈国颂-江明课题组长期从事基于糖和蛋白质的生物大分子自组装新方法的探索和所构建材料的应用研究，提出了“诱导配体”蛋白质精确组装新路线。在此过程中，加深了对于蛋白质相互作用与小分子所参与的非共价相互作用的理解。基于此，本文提出利用蛋白质药物通过自组装直接构建“活性生物材料”，以达到蛋白质药物自负载目的。为此，引入了用于骨质疏松治疗的蛋白质药物鲑鱼降钙素(sCT)作为组装基元，以其结构中的二硫键作为调控位点，通过利用溶液pH值调整三(2-羧乙基)膦(TCEP)的氧化速率，调控了sCT在不同条件下的组装行为，分别获得了双螺旋纤维(Helix)、棒状结构(Rods)和上述两种形貌的混合(Mix)，并进一步获得了凝胶(图1)。通过动静态光散射、圆二色谱、透射电镜、原子力显微镜等多方法表征，对于不同形貌组装体的形成机理进行了解析。

图1. sCT的不同组装形貌及sCT凝胶具有更显著的骨修复效果

  最后，在骨松模型小鼠的骨缺损实验中，证明了由sCT直接自组装形成的水凝胶(Gel)与负载了相同质量sCT蛋白质的PEGDA水凝胶组(PEGDA gel)，具有类似的骨修复效果。MicroCT实验表明，手术12周后，Gel组和PEGDA gel组相比单纯等量的sCT组，在骨矿物质密度和骨体积分数等骨修复参数方面均有显著提升。组织学染色进一步证明了这两组相比sCT蛋白质具有更好的修复效率。虽然Gel组和PEGDA gel组的骨修复效果接近，但是Gel组由于几乎只含有sCT蛋白质和水，具有更高的蛋白质药物负载效率和原子经济性。此外，在正常骨缺损模型实验中，Gel组相比sCT蛋白质也显示了显著加强的修复效果。

  文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202207526