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为解决构建能响应外部信号改变构象的人工蛋白质组装体的难题，研究人员开展了利用主客体（HG）化学设计动态蛋白质组装体的研究。以C98RhuA 为构建模块，发现其 β- 环糊精（βCD）和偶氮苯修饰变体可形成有序组装体，且受光和小分子调控。该研究为蛋白质组装提供新思路。
大多数细胞功能依赖于蛋白质响应环境刺激改变结构的能力。尽管静态蛋白质结构设计取得很大进展，但构建能响应外部信号采取不同构象的人工蛋白质组装体仍具挑战。这是因为不同构象状态间能量差异微小，且由单一氨基酸序列中的非共价相互作用稳定。为解决编程多态非共价网络的难题，研究人员采用超分子主客体（HG）相互作用基序，其无需大的设计空间就能提供稳定性和特异性，还能使蛋白质组装体响应多种物理和化学刺激。结合 HG 复合物的合成模块性，该方法为构建具有新动态和功能特性的人工蛋白质组装体开辟了道路。
主客体（HG）相互作用因其动态性、特异性和对多种刺激的响应性，被广泛用于构建响应材料和分子机器。在本研究中，研究人员以 C4对称蛋白质C98RhuA 为构建模块，利用 HG 化学设计动态蛋白质组装体。研究发现，分别修饰 β- 环糊精（βCD，主体）或偶氮苯（客体）功能的C98RhuA 变体可特异性配对，形成高度有序的一维和二维组装体。βCDRhuA - azoRhuA 组装体的结合和解离可由紫外线和可见光，以及 βCD - 偶氮苯相互作用的小分子调节剂控制。动力学分析显示，βCDRhuA - azoRhuA 纳米管的组装没有成核势垒，这在螺旋超分子系统中极为罕见。总之，这些发现为通过简单化学设计实现蛋白质组装中复杂的结构和动态结果提供了有力例证。
