聚焦“双一流”我校在生命科学研究领域取得新进展

本网讯（生命科学学院）近日，我校生命科学学院刘琳课题组与田肖和课题组分别在叶绿素合成研究领域和靶向药物设计领域取得重要进展。

刘琳课题组在叶绿素合成领域取得新进展

叶绿素是自然界最丰富的色素，通过植物、藻类和蓝细菌一系列的酶促反应合成。光依赖型原叶绿素酸酯氧化还原酶（LPOR）利用光和辅酶NADPH，催化底物原叶绿素酸酯的C17=C18双键还原为单键。对于绿色植物，LPOR还是幼苗变绿过程中的关键酶。刘琳教授课题组解析了分辨率为2.2埃的集胞藻LPOR结构和分辨率为2.4埃的嗜热聚球藻LPOR结构（图1）。这两个结构高度相似，均包含了9段alpha-螺旋和8段beta-链，整体呈现Rossmann型折叠，且螺旋G位于结构域核心之外。辅酶NADPH的位置固定，但螺旋G存在显著差异。底物口袋紧邻NADPH的烟酰胺基团，螺旋G参与底物结合过程，其结构差异提示在底物结合过程中，螺旋G及其附近区域也伴随有大的构象变化。此外，结构分析还揭示了反应过程中的质子传递链。

图1.集胞藻和嗜热聚球藻的光依赖型原叶绿素酸酯氧化还原酶（LPOR）结构解析

这一进展以“Crystal structures of cyanobacterial light-dependent protochlorophyllide oxidoreductase”为题，在线发表于《PNAS》（美国科学院报）（文章链接：https://doi.org/10.1073/pnas.1920244117）。安徽大学生命科学学院为文章第一单位，学院硕士研究生董陈松是文章的第一作者。上述研究被列为国家重点研发计划课题2017YFA0503703，并且得到了安徽省皖江学者计划等的支持。

田肖和课题组在脑靶向药物设计领域取得新进展

在药物设计领域中，细胞和器官的精准靶向有着重要的科学意义。田肖和课题组系统研究了不同数目的低密度脂肪蛋白配体(low-density lipoprotein receptor-related protein-1，LRP-1) 修饰高分子纳米药物载体的作用。研究发现，高密度的LRP-1受体对纳米颗粒的靶向摄取起抑制作用。而在一个极低的数目下，LRP-1却具有高效的脑靶向率。研究者期望利用该项成果与超分辨等技术结合，以探究详细的血脑屏障胞转作用的分子机制。

现阶段相关研究成果以“On the design of precision nanomedicines”为题，发表于期刊《Science Advances》上（文章链接：https://advances.sciencemag.org/content/6/4/eaat0919）。该研究以安徽大学生命科学学院为文章第一单位，田肖和博士为文章的第一作者。帝国理工学院、中科院物理所的Stefano A.Uberti博士,和伦敦大学学院Giuseppe Battaglia教授也参加了该项工作。

图2.A：LRP-1修饰的纳米颗粒与细胞作用示意图 B：理论模拟的受体数目和反应纳米颗粒数目的关系 C：实验中受体数目与靶向亲和性的关系