固有无序蛋白（Intrinsically disordered proteins，IDP）具有广泛的结合模式和高度可变的结合亲和力，并且在生物材料和非生物材料结合过程中都能展现相互作用。俄亥俄州立大学Da-Wei Li 、Rafael Bruschweiler等通过量化模型能够有效的对IDP在和无机纳米材料之间的作用方式进行深入理解，并能够更好的对其在体内和体外的行为进行控制。由于蛋白质的氨基酸和链长度变化可调，并且对不同的IDP中的结合作用产生较大影响，此外对于IDP主序列中氨基酸残基的物理化学性质会发生改变，每个残基都能够形成多种结合态。量子化学计算结果显示，通过对SiO₂纳米粒子的结合亲和力进行计算，进行一系列溶液相的NMR弛豫测试实验，并通过第一性原理分析和机械模式统计。SILC分析结果对SiO₂的亲和性进行预测，成对残基效应的累积结果对结合起到协同作用，这个模型通过参数化对负电性的SiO₂纳米粒子和四种IDP系统之间的结合相关实验结果进行研究，能够对亲和作用情况有效的预测。这种SILC模型为不清晰的IDP-SNP复合物提供了很好的描述，并且有助于理解IDP在体内的相互作用。

本文要点：

（1）一些纳米材料能够对细胞进行转染并可能导致中毒，通过对IDP和SiO₂之间的相互作用进行研究，有助于理解纳米材料的毒性。反之，通过现有或者构建新型纳米材料并进行表面修饰有助于改善纳米粒子在体内/体外的物理-化学性质并抑制、阻止、减轻IDP有关的相关疾病，通过对无机纳米粒子的结合进行精确和快速的预测对一些IDP区域或者整体的IDP进行鉴定。

参考文献

Da-Wei Li*, Mouzhe Xie, and Rafael Bruschweiler*

Quantitative cooperative binding model for intrinsically disordered proteins interacting with nanomaterials，J. Am. Chem. Soc. 2020

DOI：10.1021/jacs.0c01885

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c01885