科研讲座

解码细胞核内时空调控的软物质流变理论研究、生物大分子凝聚介导的仿生肽与蛋白质自组装

发表日期:2026-05-27 字体:【

题 目:解码细胞核内时空调控的软物质流变理论研究

报告人:曹学正 教授

单 位:厦门大学物理系/生物仿生及软物质研究院

时 间:2026/6/4 09:30

地 点:综合楼二层235报告厅

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附简介:

摘要:解码细胞核内非平衡动态力学调控的生物凝聚及生理行为,是当前生命软物质研究领域重点关注的一个交叉科学前沿,对抗癌治癌等医疗应用具有至关重要价值。聚焦于该研究方向,我们发展了可解析生物大分子链活性非平衡弛豫特征的标度理论表达式,并基于该新理论开发了可跨10^8频域宽度的软物质流变定量算法,可克服实验研究中所遭遇的跨尺度精度难题。研究进展包括揭示染色质生物大分子网络黏弹特征病变变化,进而调控核仁时空结构的非平衡动态力学机理,阐明(小细胞)癌细胞吞噬更多能量是如何导致核仁快速凝聚熟化这种相悖于热力学理解的生理行为,并构建核仁凝聚熟化模式与染色质网络力学调控之间的时空耦合关联。理论指导合作实验通过调控RNA转录改变染色质生物大分子网络黏弹性能,成功实现对类活体核仁凝聚熟化模式的控制。

报告人简介:曹学正,教授/博导,现工作于厦门大学物理系/生物仿生及软物质研究院。研究工作聚焦于发展跨尺度的高分子软物质标度理论和定量流变算法,解码(病变)细胞核异常生理特征与生物大分子非平衡动态力学调控的时空耦合关联,并仿生设计可应用于复杂流体流变力学环境中的高强超韧高分子网络材料。共发表学术论文近50篇,以第一/通讯作者发表在Macromolecules/ACS Macro Lett., Adv. Mater., ACS Nano和Phys. Rev系列等期刊上,主持国家级、省级、校企合作横向等项目十余项。

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题 目:生物大分子凝聚介导的仿生肽与蛋白质自组装

报告人:俞璟 副教授

单 位:清华大学力学与工程交叉研究院

时 间:2026/6/4 10:40

地 点:综合楼二层235报告厅

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附简介:

摘要:在本次报告中,简要介绍我们研究团队在仿生功能自组装肽领域的研究工作。首先,介绍关于仿贻贝湿性粘合剂的研究。海洋贻贝通过分泌贻贝足蛋白(Mfps)形成液-液相分离(LLPS)或共溶体,从而实现强大的水下粘附能力。然而,控制Mfps相分离行为的分子机制尚未完全被理解。我们的研究表明,源自主要粘附蛋白Mfp-5的肽GK-16在海水条件下能够形成共溶体。分子动力学模拟结合点突变实验表明,多巴胺(Dopa)和甘氨酸(Gly)介导的氢键相互作用在共溶体的形成过程中至关重要。通过调节溶液的pH值和盐浓度,可以控制电荷作用与Dopa介导的氢键相互作用的强度,从而调控GK-16共溶体的特性。其次,介绍一个受到昆虫表皮蛋白(ICPs)启发的自组装系统。此类多肽能够通过一步溶剂交换过程自发形成纳米胶囊。在水和丙酮混合时,浓度梯度驱动了肽的局部聚集和自组装,从而生成中空纳米胶囊。研究发现,其核心驱动力是肽对特定溶剂浓度的固有亲和性,而水与丙酮的扩散作用则产生了梯度界面,触发了肽的定位与自组装。这种基于梯度介导的自组装为简化肽纳米胶囊药物递送系统的生成提供了一条创新路径。

报告人简介:清华大学力学与工程交叉学院长聘副教授,国家海外高层次人才。本人2007年于清华大学化工系获得学士学位,并于2012年在美国加州大学圣巴巴拉分校获得化学工程博士学位。随后在美国加州理工学院、芝加哥大学从事博士后研究工作,于2017年加入南洋理工大学。于2019年获得新加坡National Research Foundation Fellow,并于2019年成为南洋理工大学南洋讲席助理教授,2023年成为南洋理工大学终身副教授,助理系主任。于2024年加入清华大学力学与工程交叉研究院。课题组专注生物大分子自组装及其高分子物理化学特性研究,揭示生物大分子材料的多尺度、动态组装过程,并发展了结构化、功能化的生物大分子材料。以第一/通讯作者在Science, Nat. Nanotechnol., Nat. Chem. Biol., Nat. Commun.等顶尖期刊发表论90余篇,承担主持多个基金项目。

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