王强斌研究团队近年来研究成果概览( 三 )

本文插图

图5. 蛋白质的理性设计与自组装（a）TMV在DNA折纸结构上的原位动态组装；（b）TMV共价网络组装为超长纤维；（c）RhuA的多样化组装。

以各向异性的L-鼠李树胶糖-1-磷酸醛缩酶 (RhuA) 作为构筑基元，他们通过理性设计并精确调控其相互作用，可以将RhuA蛋白质自组装成高度有序的、具有不同形态和结构的及动态的蛋白质超结构 (Nano Lett.,2021,21, 1749-1757) 。利用这些RhuA蛋白阵列可以指导多种功能粒子特异性组装。通过调控蛋白阵列结构，形成了微米尺度、高度有序、结构可调的二维粒子阵列 (Nano Lett.,2020,20, 1154-1160) 。

（五）DNA编程的手性等离子结构

手性等离子纳米结构可以在可见光波段展现出高强度的光学手性，利用DNA自组装技术，可以设计和构筑具有独特调控机制的手性等离子纳米结构。王强斌课题组结合DNA逻辑运算，设计实现了等离子手性逻辑门，其不但能够实现一系列的布尔逻辑运算，还能够实现环境自适应性，当外界环境改变时，自主切换其逻辑运算方式（Angew. Chem. Int. Ed.,2020,59, 15038）。一个金纳米棒二聚体可以视为一个等离子手性中心，通过逐级组装，可以将几个可独立调控的手性中心叠加，构建等离子非对映异构体。在此基础上，他们定量研究了等离子体非对映异构体的光学性质，阐释了在多手性中心情况下，手性中心之间的耦合对整体结构的手性有明显贡献（ACS Nano,2019,13, 13702）。

本文插图

图6. DNA编程的手性等离子纳米结构。（a）环境自适应的手性等离子逻辑门；（b）动态可重构的手性等离子非对映异构体。