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Nature/POSTECH:AI 设计准对称蛋白纳米笼,病毒壳体原则被推进到药物递送材料

学术圈重大事件 · 发布 2026-06-18T16:23:40+08:00 · 更新 2026-06-18T16:27:58+08:00

核心结论

POSTECH 6 月 17 日通过 EurekAlert 再发布一项 Nature 研究,Sangmin Lee 与 David Baker 等团队用 RFdiffusion 等生成式蛋白设计工具,让单一人工蛋白构件自组装成 68-220 纳米、最多 2160 个亚基的准对称纳米笼。论文 5 月 20 日已在 Nature 发表,新闻点在于韩国 MSIT 和 POSTECH 将其定位为疫苗抗原展示、核酸和药物递送的下一代平台候选。该结果有强同行评议支撑,但实际生物递送、安全性和尺寸均一性仍需后续实验。

POSTECH 新闻稿 6 月 17 日称,研究由 POSTECH 化工系 Sangmin Lee 教授与华盛顿大学 David Baker 教授团队合作完成,目标是复现天然病毒壳体常用的准对称原则:同一种蛋白在壳体中处于不完全等价的位置,通过五边形和六边形局部环境共同闭合成大尺度外壳。对应 Nature 论文 5 月 20 日发表,题为 Design of one-component quasisymmetric protein nanocages

Nature/POSTECH:AI 设计准对称蛋白纳米笼,病毒壳体原则被推进到药物递送材料
Nature/POSTECH:AI 设计准对称蛋白纳米笼,病毒壳体原则被推进到药物递送材料(图源:Nature 论文)

技术核心不是把天然病毒蛋白改造成载体,而是从头设计单一蛋白构件。论文摘要显示,团队把笼形结构的参数化描述与 RoseTTAFold diffusion / RFdiffusion 一类生成建模结合,设计出三角数 T=3 到 T=36 的笼体;电镜确认了 180-2160 个亚基、直径约 68-220 纳米的组装体,冷冻电镜进一步解释了 T=3 架构中五聚体和六聚体界面如何通过对称性破缺形成。

为什么重要,在于蛋白纳米笼长期被视为疫苗抗原展示、酶封装、核酸或药物递送的候选平台,但传统单组分完全对称结构通常停在 60 亚基二十面体附近,内部体积和表面复杂度受限。若准对称设计可被稳定复现,材料科学家和生物工程团队就能在更大壳体、更高装载量和更细表面功能化之间取得新的设计空间。

仍需观察的是,新闻稿提到后续会尝试用内部支架蛋白或核酸模板改善尺寸控制;这说明当前体系还不是直接可用的递送产品。后续关键问题包括体内稳定性、免疫原性、批间尺寸均一性、货物装载效率、靶向释放和生产成本。本文将其视为 AI 蛋白设计平台能力的材料学进展,而不是已经完成药物或疫苗产品验证。

信息来源

可信度说明

主要证据来自 Nature 同行评议论文和 POSTECH/EurekAlert 机构新闻稿,论文 DOI、发布日期、结构尺度和电镜验证可核验。新闻稿对药物递送与疫苗应用的表述属于前景判断,尚未等同于体内疗效或临床安全性证据。

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