Récemment, Li Zhou, le groupe de recherche et de Shenzhen Graduate School de l'Université de Pékin, Beijing Institut de l'énergie Nano et de l'Académie chinoise des sciences Lizi Gang Task Force, Wang Wei, la coopération du groupe de recherche et son application dans les aspects de stockage d'énergie du peptide hélicoïdal α- auto-assemblage d'un nouveau modèle De nouveaux progrès ont été réalisés en Chine et des résultats de recherche pertinents ont été publiés dans le récent ouvrage Science Advances of Science (DOI: 10.1126 / sciadv.aar5907).
Polypeptide molécules niveau précis auto-assemblée (auto-assemblage hiérarchique), en tant que préparation ascendante (bottom-up) d'un micro matériels biologiques satisfait, dans lequel, par la bionique, la catalyse, la matière de séparation, le domaine biologique des dispositifs électroniques à plus d'attention que les nanomatériaux inorganiques molécule de polypeptide ayant une grande variété de sources, biodégradable naturel, une bonne biocompatibilité et d'autres caractéristiques facilement modifiés pour FF (F: phénylalanine) dipeptide et ses dérivés. représenté par une série de physique (méthode assistée par champ, un procédé champ magnétique d'assistance, une température du procédé assisté secondaire, par ultrasons) et chimiques (pH, procédé au solvant, catalytiques) des procédés, un contrôle précis du polypeptide de route auto-assemblage moléculaire, les nanotubes de polypeptide obtenu une série de micro-nano matériau ayant un polypeptide de structure spécifique des nanofibres, des nanofils, des gels, des points quantiques nano ou ces matériaux présentent de bonnes propriétés semi-conductrices ou présentent une excellente flexibilité et des propriétés optiques particulières. tel qu'un souple Les supercondensateurs / batteries, les dispositifs piézoélectriques, les biocapteurs, les dispositifs photoconducteurs et les applications biomédicales sont largement utilisés.
Polypeptide en ajustant l'auto-assemblage moléculaire est des interactions non covalentes entre les molécules de polypeptides, tels que les forces de van der Waals, réseau de liaison hydrogène, interactions hydrophobes, des interactions pi-π, etc., pour parvenir à une molécule de polypeptide dans des conditions de longue portée ordonnées des moyens. en raison de la structure du polypeptide complexe et varié moléculaire, des résultats de changement moléculaire de la séquence de polypeptide dans la nature diverse. Ainsi, le polypeptide prédit auto-assemblage moléculaire et conçu avec une grande difficulté. premières études sur le polypeptide concentré sur la molécule de polypeptide amphiphile auto-assemblée, [beta] polypeptide plié, une molécule de polypeptide cyclique extrémité DLD à la fin, et FF molécules dipeptidiques. de polypeptide hélicoïdal autoassemblée plus complexe, rarement rapportée. la raison est que l'entropie du polypeptide hélicoïdal inférieur, un réseau de liaison hydrogène à l'intérieur du polypeptide est bloqué , il est difficile de former un réseau de liaisons hydrogène entre les molécules. par conséquent, la façon de manipuler le polypeptide plus complexe ayant une structure secondaire, tel que le polypeptide en hélice pour obtenir un auto-assemblage contrôlée, une de l'étude est lourd et difficile.
Zhou et Lee Suivre Groupe de travail a publié une longue préparation et l'utilisation d'une série de molécules à base de dispositif implantable biodégradable. Compte tenu de la molécule de polypeptide très prometteur dans le domaine, le groupe de recherche pour les nanomatériaux de polypeptides de stockage et de détection La recherche a publié des articles pertinents dans la revue scientifique internationale Small.Lorsque récemment, Li Zhou et ses collaborateurs ont développé une nouvelle méthode de préparation de nanomatériaux peptidiques à base d'hélice induisant une chiralité. par la force d'entraînement de la chaîne principale autre que le - interactions cycliques latéraux avec, pour compenser le défaut polypeptide force motrice auto-assemblage de squelette hélicoïdal pour réaliser un procédé d'assemblage d'un nouveau polypeptide du modèle, à savoir un auto-assemblage que l'on appelle polypeptidique 'anneau côté entraînement. fondée sur une telle idée, les chercheurs ont mené le dépistage et la caractérisation intensive. ils pENTAPEPTIDE comme un modèle conçu et synthétisé une série de cinq molécules latérales peptide ayant un cycle chirale, nommé BDCP. les résultats montrent que lorsqu'une bobine BDCP Lorsque la structure des substituants du cycle latéral est aromatique, les molécules polypeptidiques peuvent être assemblées en structures de nanotubes / nanorubans.
Ensuite, ils polypeptide de mécanisme d'auto-assemblage a été étudié grâce à la coopération avec l'École supérieure de Shenzhen du groupe de recherche de l'Université de Pékin deux, les polypeptides ont été assemblés prédiction de la structure cristalline, le modèle a été assemblé molécules de polypeptides. Le modèle a montré Bonne concordance avec les résultats expérimentaux Les résultats montrent que les interactions π-π entre les molécules polypeptidiques, les interactions S-π, et les réseaux de liaison hydrogène conduisent à l'assemblage de molécules polypeptidiques.Pour l'assemblage des polypeptides, la polarité et la non-polarité la formation séquentielle d'une interface et chacune des deux directions opposée à la polarité de la couche dipolaire, de sorte que l'intérieur de l'interaction de dipôle d'assemblage pour annuler l'autre, afin de stabiliser davantage l'ensemble. ceci est le premier rapport de la technique impliqué dans les interactions S-π Exemples d'auto-assemblage de peptides.
Sur cette base, les chercheurs ont étudié les propriétés optiques et électriques des matériaux assemblés et, sous différentes irradiations de lumière d'excitation, l'ensemble polypeptidique peut émettre de la fluorescence bleue à la fluorescence rouge, ce qui représente une grande application dans le domaine de l'imagerie biologique. Dans le test électrique, sous la direction de Li Zhou, les chercheurs ont étudié les propriétés de stockage d'énergie des assemblages peptidiques en tant que matériaux actifs supercapacitor En 2009, des scientifiques israéliens ont rapporté pour la première fois un dipeptide phénylalanine cyclique 'nano forest'. Applications dans le stockage d'énergie L'étude montre que les matériaux peptidiques ont de bonnes propriétés mécaniques et électriques, combinées avec la surface spécifique élevée des nanomatériaux peptidiques, l'hydrophilie et l'hydrophobicité appropriées, et d'excellentes propriétés conductrices, etc. Une alternative potentielle aux dispositifs de stockage d'énergie flexibles, implantables, légers et non polluants Dans cette étude, les chercheurs ont systématiquement comparé les propriétés électrochimiques de quatre groupes de molécules polypeptidiques, ce qui indique que le stockage d'énergie des matériaux polypeptidiques peut être obtenu par des séquences peptidiques. Régulation La voltamétrie cyclique, la charge électrostatique par décharge galvanostatique et d'autres méthodes de mesure électrochimique sont utilisées pour prouver que le matériau peptidique a une bonne circulation. propriétés qualitatives et capacitives du rapport d'agrandissement est supérieur à celui du matériau polypeptide FF.
Cette recherche a non seulement une valeur théorique importante dans la préparation des matériaux polypeptidiques, mais a également des perspectives d'application importantes.Hu Kuan, chercheur adjoint du groupe Li Zhou, est le co-premier auteur de la dissertation, étudiant Ph.D. Li Hu fait dans les tests électrochimiques. Contributions Sur la base des travaux ci-dessus, le groupe de recherche de Li Zhou mène actuellement activement des recherches sur le stockage d'énergie des polypeptides et la piézoélectricité des polypeptides.
Photographies SEM de la structure et de l'assemblage des molécules polypeptidiques
Prédiction de structure moléculaire des assemblages de peptides
Propriétés électrochimiques des assemblages de polypeptides
