蛋白及多肽能够通过动态自组装形成功能性淀粉样纤维。其因为具有优良的生物相容性、层级组装的纳米结构特征，并易于制备和调控等特性，成为一类具有重要发展潜力的功能性生物纳米材料。针对多肽的多种不同修饰会影响其淀粉样纤维自组装的途径、纤维形态及纳米材料特性。其中，对于多肽的卤化修饰，能够极大程度增强多肽组装形成纤维的纳米结构的稳定性。然而，在原子水平理解卤素如何调控多肽自组装形成淀粉样纤维，以及如何利用卤代修饰调控淀粉样纤维的结构与性质仍是本领域未解决的关键科学问题。

在本项工作中，研究人员聚焦于一段在细胞应激颗粒动态组装中起重要作用的多肽序列¹GFGGNDNFG⁹（简称 hnRAC1），hnRAC1能够通过自组装形成温度敏感的高度可逆淀粉样纤维。研究人员首先运用低温电子显微镜（cryo-EM）解析了hnRAC1可逆纤维的原子结构，并解释其可逆动态组装的分子机制。进一步，研究人员发现在hnRAC1的不同位点引入碘原子修饰，能够诱导hnRAC1形成具有不同原子结构及热稳定性的淀粉样纤维“万花筒”（图1）。

研究人员发现具有不同结构的多肽淀粉样纤维的自组装由多肽分子内与分子间形成的多种不同类型的卤键所介导（表1）。例如，在 Phe8的苯环上引入碘原子的hnRAC1^8I，诱导形成一种分子内C–I···π卤素键，从而将肽链锁定在单一的构象中，组装形成的纤维的截面结构为方形。而在周围区域具有柔性较强Gly的Phe2的苯环上引入碘原子的hnRAC1^2I或在Phe2的苯环和Phe8的苯环上均引入碘原子的hnRAC1^2I8I，都会形成多个不同类型的分子间卤素键，诱导产生多种肽链构象。hnRAC1^2I和hnRAC1^2I8I组装形成的纤维的界面具有类似于花瓣形的结构（图2）。进一步，研究人员基于对hnRAC1和三种不同碘化多肽纤维结构与自组装机制的理解，通过理性设计获得了一种具有全新结构的碘化肽DIP^2I8I淀粉样纤维（图2）。

综上，本项研究阐释了卤化修饰在调节多肽自组装和诱导多肽形成淀粉样纤维“万花筒”结构中的关键作用。更为重要的，其为通过理性设计不同修饰的多肽创制具有不同原子结构和材料特性的淀粉样纤维纳米材料提供了重要线索与探索方向。