中科院上海应用物理所科研人员与明升中国石油大学教授黄方等合作，采用量子计算、经典分子动力学模拟与同步辐射能谱等谱学实验相结合的方法，研究了铝对蛋白结构的影响，提出了一种铝对人体生物毒性的新分子机制。相关成果日前作为首页插图发表于德国杂志。

上世纪90年代，有研究证实铝对人体有害，长期摄入可能导致老年痴呆症等神经系统疾病，甚至影响儿童的生长、发育和智力。但铝如何与蛋白作用导致生物毒性的分子机理尚不清楚。

上海应物所研究员宋波、高兴宇、方海平等，根据铝具有的离子键和共价键共存明升手机特性，提出铝离子能与神经退行性疾病相关的蛋白骨架上的氮原子、氧原子同时形成明升手机键，导致环状结构，进而破坏蛋白二级结构，使蛋白产生不可逆的变性和积聚。

研究人员以PGK蛋白为例，通过同步辐射能谱、X射线光电子谱（XPS）、圆二色谱（CD）、核磁共振谱（NMR）等实验证明了该推断：CD实验显示，铝离子可使PGK蛋白产生不可逆变性、积聚；同步辐射能谱和XPS实验表明，蛋白积聚物上的铝离子被显著还原，与理论计算得到的铝离子性质相一致；NMR实验显示，积聚物的蛋白骨架上存在氮原子与铝离子的共价键。

专家认为，铝离子与蛋白结合、在蛋白骨架上诱导的环状结构，作为一种新的作用形式，为理解金属离子与生物分子的作用机理提供了新视角，也对揭示大脑相关疾病的分子机制有重要意义。

宋波表示，该研究成果有望在相关疾病的预防、药物设计以及生物纳米技术、环境治理等领域得到广泛应用。（来源：明升中国app报 黄辛）