Mechanistic Insights into Unary Peptide-Membrane Interactions Enable Stable Encapsulation and Trigger-Responsive Peptidyl Liposomes
Hua-De Gao, Jia-Lin Hong , Cheng-Bang Jian, Tzu-Ho Chen, Ning-Chu Chang,
Suthasinee Meeroekyai, Ruei-Yu He, Yi-Ting Liao, Chun-Hsiung Wang, Chun-Jen Su,
U-Ser Jeng, Meng-Chiao Ho , Yu-Ju Chen, Hsien-Ming Lee
J. Am. Chem. Soc. 2026, 148, 8, 8749–8760
中央研究院 化學研究所 李賢明副研究員
微脂體藥物遞送若能結合胜肽作為訊號感測器,可實現精準且智能的釋放。然而,胜肽與微脂體「共價連接」後的一元系統,其膜交互作用機制長期缺乏系統性研究,且常導致微脂體不穩定與提前洩漏。過去研究多基於胜肽與微脂體自由存在的熱力學吸附平衡「二元系統」,並將其結論直接套用於一元系統設計,造成策略性誤判。我們系統性篩選多種破膜胜肽,發現過去被認為無法破壞雙電性膜的胜肽(如magainin 2),反而最適合作為一元系統的設計骨架。透過簡單化學屏蔽,胜肽可在微脂體表面維持惰性而不引發洩漏,並在特定觸發訊號下快速恢復破膜活性,成功兼顧穩定性與釋放效率。結合冷凍電子顯微鏡、小角X光散射及螢光壽命成像,我們觀察到胜肽在被活化後於膜表面聚集並局部開孔釋放藥物,揭示其動態機制。此研究重新定義了引信響應多肽微脂體的設計原則,為精準藥物遞送提供新方向。
本研究第一作者為高華德博士,現任中研院化學研究所博士後研究員;研究期間為臺灣大學化學系與中研院化學研究所合聘之陳玉如教授實驗室學生。冷凍電子顯微斷層成像由中研院生化所何孟樵副研究員及中研院冷凍電顯核心設施成員合作完成;小角 X 光散射由同步輻射中心鄭有舜教授及蘇群仁副研究員合作完成。經費來源為中研院材料與分析科技探索計畫(iMATE)與國科會(NSTC)。