美国加利福尼亚大学伯克利分校材料科学与工程系和化学系徐婷教授课题组的最新研究成果以“Random heteropolymers preserve protein function in foreign environments” 为题发表于2018年3月16日的《Science》上。徐婷教授为通讯作者。

  蛋白质的“工作环境”很讲究，只有在特定条件下才能折叠成特定结构并发挥作用，而在细胞外很难保持稳定。徐婷教授研究团队开发出一种新材料，能够裹住某些蛋白质，使其在细胞外环境保持活性。通过分子模拟表明，这种新型高分子材料可与多种蛋白质的表面发生作用，让有机溶液中的蛋白质能够正确折叠。

  研究人员将这种材料与一种叫作“有机磷水解酶”的蛋白结合起来，并制成纤维垫，用来降解杀虫剂和化学武器中的毒性有机磷。结果表明，浸泡在杀虫剂的纤维垫，数分钟之内降解的有毒物质约为纤维垫总重量的十分之一。另外，这种材料还可用来与其他蛋白酶结合，相比化学制剂，蛋白酶去除污染的效率更高，不会造成二次污染，且便携性强，未来可用于在战区消除生化污染。这种材料有望用于高效、绿色地清除化学污染。

  近年来，徐婷教授课题组发挥自身在高分子材料等领域的研究优势, 针对如何提高蛋白质在细胞外的活性等问题开展深入研究，并在仿生蛋白材料的合成领域取得重大突破。研究表明，这种被称为“无规则杂聚合物”的合成高分子材料是一种类似“项链”的柔性材料，由4种单体官能团组成。这些官能团分别可与目标蛋白质表面亲水或疏水的化学键发生相互作用，保持水溶性蛋白质在有机溶液中的活性，让蛋白质在细胞外发生特定的生化反应，让合成材料能够与蛋白质高效结合。

  论文链接：http://science.sciencemag.org/content/359/6381/1239