مؤخرا، لي تشو، مجموعة أبحاث وشنتشن كلية الدراسات العليا في جامعة بكين، معهد بكين للنانو الطاقة والأكاديمية الصينية للعلوم يزي فرقة العمل قانغ، وانغ وى، تعاون فريق البحث، وتطبيقها في الجانب تخزين الطاقة من ألفا الببتيد حلزونية التجميع الذاتي للنموذج الجديد في أحرزت تقدما جديدا في البحوث ذات الصلة التي نشرت في مجلة العلوم الطفل الأخير على علم السلف (دوى: 10.1126 / sciadv.aar5907).
ببتيد الجزيئات مستوى الذاتي تجميع الدقيق (الهرمي التجميع الذاتي)، تمهيدا أسفل إلى أعلى (من أسفل إلى أعلى) من الصغر المواد البيولوجية راض، والتي من قبل البيولوجية الالكترونية، الحفز، مواد الفصل، المجال البيولوجي الأجهزة الإلكترونية ثنائي الببتيد ومشتقاته: المزيد من الاهتمام من المواد النانوية غير العضوية ببتيد جزيء وجود مجموعة واسعة من المصادر، قابلة للتحلل الطبيعي، توافق مع الحياة جيدة وغيرها من الخصائص تعديل بسهولة إلى FF (الفنيل الأنين F) ل ممثلة سلسلة من المادية (طريقة بمساعدة المجال، والمجال المغناطيسي يساعد طريقة، درجة حرارة طريقة الثانوي، بالموجات فوق الصوتية ساعد) والمواد الكيميائية (درجة الحموضة، وطريقة المذيبات، الحفازة) الطرق، ومراقبة دقيقة من التجميع الذاتي الجزيئي الطريق ببتيد، الأنابيب النانوية ببتيد التي تم الحصول عليها سلسلة من المواد النانو المتناهية الصغر وجود محددة البروتينية بنية ألياف النانو، أسلاك، والمواد الهلامية، أو النقاط نانو الكم، أو في تلك المواد شبه الموصلة لها خصائص جيدة، أو تبدي مرونة ممتازة، والخصائص البصرية الخاصة. مثل مرونة ultracapacitor / بطارية، وأجهزة كهرضغطية، أجهزة الاستشعار، وأجهزة توجيه الخفيفة، وكذلك في مجال الطب الحيوي وقد استخدم على نطاق واسع.
ببتيد عن طريق ضبط التجميع الذاتي الجزيئي هو التفاعلات غير التساهمية بين جزيئات ببتيد، مثل قوى فان دير فال، والهيدروجين شبكة الترابط والتفاعل مسعور، التفاعلات π π وغيرها، لتحقيق جزيء ببتيد في ظل ظروف بعيدة المدى أمر يعني. ويرجع ذلك إلى ببتيد التركيب الجزيئي المعقد والمتنوع، الجزيئية تسلسل ببتيد نتائج التغيير في الطبيعة المتنوعة. وهكذا، فإن ببتيد توقع الجزيئية التجميع الذاتي وتصميم بصعوبة كبيرة. الدراسات المبكرة على ببتيد تركز على تجميعها النفس جزيء ببتيد محبة للجهتين [بيتا] ببتيد مطوية، وDLD نهاية دوري ببتيد جزيء لهذه الغاية، وFF ثنائي الببتيد الجزيئات. لببتيد حلزونية الذاتي تجميع أكثر تعقيدا، ونادرا ما ذكرت. والسبب هو أن انخفاض الكون ببتيد حلزونية، يتم حظر شبكة الرابطة الهيدروجينية في المناطق الداخلية من ببتيد ، فمن الصعب تكوين شبكة من الروابط الهيدروجينية بين الجزيئات. وهكذا، وكيفية التعامل مع أكثر ببتيد معقدة وجود هيكل الثانوي، مثل ببتيد حلزونية لتحقيق تسيطر عليها التجميع الذاتي، واحدة من الدراسة ثقيلة وصعبة.
أصدر تشو وفرقة العمل متابعة لي على إعداد طويلة واستخدام سلسلة من الجزيئات على أساس زرع جهاز القابلة للتحلل. ونظرا للببتيد جزيء وعدا كبيرا في هذا المجال، المجموعة البحثية لتخزين المواد النانوية ببتيد، والاستشعار عن بعد الدراسة، التي نشرت المواد ذات الصلة في المجلات الأكاديمية الدولية الصغيرة مؤخرا، لي تشو، ومجموعة الأبحاث ومعاونيه قد وضعت طريقة جديدة لتحضير مادة الحلزون نظام الحث انطباقي ببتيد نانو على أساس نظام، ويعتقد الباحثون: يمكنك بواسطة القوة الدافعة للسلسلة الرئيسية الأخرى من - التفاعلات حلقة جنب مع، لتعويض النقص ببتيد حلزونية العمود الفقري النفس التجميع القوة الدافعة لتحقيق وسيلة لتجميع ببتيد النموذج الجديد، أي ما يسمى "الجانب حلقة محرك" ببتيد التجميع الذاتي. على أساس هذه الفكرة، أجرى الباحثون فحص مكثف والتوصيف. انهم خماسي الببتيد كنموذج تصميم وتوليفها سلسلة من خمسة جزيئات جانب الببتيد وجود حلقة مراوان، واسمه BDCP. وأظهرت النتائج أنه عندما لفائف BDCP هيكل، والمستبدلة حلقة جانب وجود شخصية العطرية عندما يمكن تجميعها جزيء ببتيد إلى بنية حزام أنابيب / نانو.
ودرس بعد ذلك ببتيد آلية التجميع الذاتي من خلال التعاون مع كلية شنتشن الدراسات العليا للبحوث المجموعة الثانية، تم تجميع جزيئات البروتينية ببتيد التنبؤ التركيب البلوري، وقد تم تجميعها في نموذج جامعة بكين. وأظهر نموذج والاتساق جيدة من النتائج التجريبية. وتشير النتائج التي والتفاعل π و- ð بين جزيئات ببتيد، والتفاعلات S و- ð، ومحرك أقراص الشبكة الرابطة الهيدروجينية التجمع ببتيد الجزيء. التجميع ببتيد، والقطبية وغير القطبية تشكيل بالتسلسل واجهة وكل من اتجاهين عكس قطبية طبقة ثنائي القطب، بحيث الداخلية للتفاعل التجمع ثنائي القطب لإلغاء بعضها البعض، لمزيد من الاستقرار في التجمع. هذا هو التقرير الأول من الفنون تشارك في التفاعلات-S π أمثلة على ببتيد الذاتي تجميعها.
وبناء على هذا، فإن الباحثين لمزيد من الدراسة الخصائص البصرية والكهربائية للمواد تجميعها في مختلف أشعة الضوء الإثارة، وببتيد التجمع من الأزرق إلى الأحمر يمكن أن تنبعث مضان. المادة هناك التطبيقات المحتملة هائلة في مجال التصوير البيولوجي. وفي اختبارات الكهربائية، بحث الباحثون تحت إشراف تشو لى خصائص التخزين للجمعية ببتيد كمادة سوبر مكثف النشطة. في عام 2009، قال علماء من إسرائيل لأول مرة في دوري ثنائي الببتيد من الفنيل الأنين مادة "غابة نانو ' منطقة تخزين التطبيق. وأظهرت هذه الدراسة وجود مادة ببتيد، الخواص الكهربائية ميكانيكية جيدة، وارتفاع ببتيد منطقة محددة ملزمة سطح مواد النانو، العقار المناسب الكهربائية المائية ومسعور، وممتازة، وما إلى ذلك، فقد أصبح ببتيد التخزين جيل من مرونة، زرع، وخفيفة الوزن الخيارات المحتملة، غير الملوثة جهاز تخزين الطاقة. في هذه الدراسة، ونظام الباحثون بمقارنة خصائص الكهروكيميائية من أربعة جزيئات ببتيد، تظهر ببتيد النتائج المادية التي حجم التخزين قد يكون عبر سلسلة ببتيد ينظم voltammetry دوري، تهمة تيار مستمر - وسائل تصريف القياسات الكهروكيميائية، وثبت المواد ببتيد مع تداول جيدة الخصائص النوعية وبالسعة نسبة تضخم أعلى من FF المواد ببتيد.
الدراسة ليس فقط من حيث الإعداد المادي للالبروتينية القيمة النظرية الهامة، ولكن لديها أيضا آفاق التطبيق الهامة. باحث مساعد تشو فرقة واسعة لى هو مؤلف المشارك الأول من الورقة والدكتوراه لي هو جعل الاختبارات الكهروكيميائية المساهمات: بناء على العمل المذكور أعلاه ، تقوم مجموعة أبحاث Li Zhou حاليًا بفعالية بإجراء بحث حول تخزين الطاقة متعدد البيبتيد وبطء كهربي الببتيد متعدد البيبتيد.
صور SEM للهيكل وتجميع جزيئات البولي ببتيد
التنبؤ الهيكل الجزيئي للجمعيات الببتيد
الخصائص الكهروكيميائية لتجمعات ببتيد
