报告题目：分子识别、靶向和激活中的结合选择性调节

报告人：Jure Dobnikar教授（中科院物理所）

报告时间：2025年3月24日上午10:00

报告地址：五山校区2号楼313会议室

报告邀请人：周嘉嘉教授

邀请单位：前沿软物质学院

报告摘要：

　　生物过程正常运行的前提是能够识别特定的条件或情况，并在需要时且仅在需要时作出反应。这在免疫反应过程中尤为明显，因为未能对攻击作出反应可能会危及生命，但错误的反应如自身免疫性疾病，同样可能有致命风险。从分子层面来看，这意味着系统必须能够以开关方式响应特定分子的存在，例如，当外部配体的密度超过某一阈值时触发强烈反应，而当其未超过阈值时则不作反应。

　　Martinez-Veracoechea和Frenkel在研究配体装饰探针与受体装饰表面结合时发现，与形成非常强化学键的配体结合的探针无法具有选择性，而那些每个配体形成弱化学键的多配体探针可以利用结合的组合熵，在“目标”表面和“非目标”表面之间进行“超选择性”区分。在这里，我将介绍我们关于多价结合在靶向具有任意受体组成的细胞的最优理论，我们还将其应用于设计一种新的微生物基因组检测方法。此外，我们还认为多价结合理论也是免疫系统反应激活的基础，并能调节自身免疫性疾病的发生。

　　在我们最近的研究中，我们探讨了如何通过调节受体间的吸引力来增强或抑制细胞对外界因子的反应。在多价配体涂层颗粒的作用下，接近临界条件的细胞可以通过受体间吸引力的微小变化（小于kBT），几乎是阶跃式地开启或关闭受体聚集。反过来，这为精确控制多价外部因子与细胞膜的结合提供了可能。根据我们的结果，可以推测免疫系统可能通过调节受体吸引力来激活或停用免疫细胞，具体取决于外部配体的密度是否超过某一阈值。我们的研究结果强调，结合大分子组装和多价结合的统计力学的普遍物理机制，可以将非特异性如静电，相互作用转化为特异性相互作用，从而有效控制生物分子系统中的过程。

个人简介：

　　Jure Dobnika于2001年毕业于卢布尔雅那大学理论物理系。他曾在康斯坦茨大学和格拉茨大学担任博士后研究员，后来在卢布尔雅那的Jožef Stefan研究所和剑桥大学担任高级研究员。2014年，他搬到北京化工大学国际软物质研究中心。2016年，他接受了中国科学院物理研究所的永久职位，目前是该研究所的教授和SM9研究小组的负责人。他的研究兴趣是软物质和生物物质的物理建模，特别是胶体相互作用、自组装、非平衡现象、活性物质、细菌运动以及细胞靶向和激活过程中的多价结合。他也是新成立的CECAM中国节点的负责人，为中国带来高质量的科学活动组织和国际交流项目。