本网讯 近日，Biomacromolecules（《生物大分子》）在线发表胡艳军教授、尹苗苗副教授团队在纳米生物效应领域的最新研究成果。论文题目为“Ligand-Mediated Protein Corona on MIL-101(Fe) Governs Cytotoxicity via a Structure-Protein-Cell Cascade”（配体介导的MIL-101(Fe) 表面蛋白冠通过结构-蛋白质-细胞级联反应调控细胞毒性）。我院2023级硕士研究生袁一博为论文第一作者，尹苗苗副教授和胡艳军教授为通讯作者，湖北师范大学为论文唯一通讯单位。Biomacromolecules是ACS（美国化学会）出版社旗下的化学领域期刊，SCI中科院大类一区top期刊，最新影响因子为5.4。
金属有机框架（MOFs）在生物医学领域的性能主要取决于其表面配体以及在生物环境中形成的“蛋白冠”。配体的组成对MOFs的行为有着显著的影响，然而关于配体如何直接影响冠层的形成以及随后的结构-蛋白质-细胞级联反应仍了解较少。在该研究中，以MIL-101(Fe)为模型，通过电子供体和电子受体基团构建了三种功能化衍生物（H-、NH2-、NO2-MIL-101(Fe)）。配体的电子效应显著调节了与血清蛋白（HSA和TRF）的结合，产生了不同的亲和力（H≥NH2> NO2）和相互作用机制（氢键结合vs电荷作用）。细胞研究显示，HSA冠层增强了MOFs在正常肝细胞中的生物相容性，而TRF冠层则促进4T1癌细胞的摄取、活性氧生成和线粒体损伤，从而增强了细胞毒性。该项工作系统地阐明了配体功能化如何协调蛋白冠层结构以及随后的蛋白质-细胞级联反应，为MOFs在生物医学领域的精确应用提供了机制基础和设计策略。
配体介导的MIL-101(Fe)与蛋白质形成蛋白冠调控细胞毒性机制
该工作得到了国家自然科学基金（22173029）以及湖北师范大学人才引进项目（HS2021RC029、HS2023RC078）的资助。
论文信息:
Ligand-Mediated Protein Corona on MIL-101(Fe) Governs Cytotoxicity via a Structure-Protein-Cell Cascade.
Yi-Bo Yuan, Miao-Miao Yin*, Zhi-Yu Zuo, Na Zhang, He-Chang Huang, Meng-Kang Jiang, Xin Ding, Yan-Jun Hu*
Biomacromolecules, 2026,27(1),873-886. DOI: 10.1021/acs.biomac.5c02147
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.biomac.5c02147