天然通道蛋白（NCPs）具有多種離子轉運模式，但如何通過人工離子轉運系統復制這一特性仍是一項嚴峻挑戰。有鑒于此，杭州師范大學劉俊秋教授、王婷婷教授、閆騰飛教授和西北工業大學閆毅教授設計了一種偶氮苯結合的單鏈隨機雜聚物（RHPs）衍生的仿生K+通道P3，其在脂質體和癌細胞中可以實現三種離子傳輸狀態（“開”、“部分關閉”和“完全關閉”）的切換。
本文要點：
（1）光調控兩組超分子相互作用（(1)氫鍵和π?π相互作用；和(2)宿主-客體相互作用)可激活P3的構象調整，以實現開關功能，該過程類似于控制活性的蛋白質機制。P3中的偶氮苯部分的光異構化及其與β-環糊精（β-CD）的絡合是潛在的分子機制，可實現“一石（偶氮苯部分）二鳥（超分子相互作用）”的作用。
（2）機制研究表明，P3誘導的大量K+外排（在4分鐘內下降50%）會導致內質網（ER）應激、引起Ca2+火花和活性氧（ROS）增強，最終導致嚴重的線粒體依賴性凋亡。綜上所述，該研究構建的類NCP通道（P3）有望為更深入地了解NCP的內部機制以及治療癌癥和其它疾病提供重要的借鑒和參考。
Cong Li. et al. Photo-Switchable Supramolecular Interactions Regulate K+ Transmembrane Transport and Cancer Cell Apoptosis. Journal of the American Chemical Society. 2025
DOI: 10.1021/jacs.4c14583
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c14583
