最近、李周、研究グループと北京大学深セン大学院、ナノエナジーと中国科学院Liziギャングタスクフォース、王偉、研究グループの協力、新モデルのα-ヘリックスペプチドの自己組織中のエネルギー貯蔵の局面では、そのアプリケーションの北京研究所中国では新しい進歩があり、関連する研究成果は最近のScience Advances of Science（DOI：10.1126 / sciadv.aar5907）に掲載されています。
バイオミメティクス、触媒作用、物質分離、およびバイオ電子デバイスにさらされたバイオナノマイクロ材料のボトムアップ調製の方法として、ポリペプチド分子の正確な階層的自己組織化。ソース、天然の生分解性、良好な生体適合性及び容易FF（F：フェニルアラニン）に変更他の特性の多種多様を有する無機ナノ材料のポリペプチド分子よりも注目する。ジペプチド及びその誘導体物理的な一連の（電界アシスト法、磁界支援方法、二次的、超音波アシスト法の温度）と化学（pHは、溶媒法、触媒）法、分子自己集合経路ポリペプチドの正確な制御、得られたポリペプチドナノチューブで表されます特定構造のポリペプチドナノファイバー、ナノワイヤー、ゲル、ナノ量子ドット、またはこれらの材料を有するマイクロ・ナノ材料のシリーズは、良好な半導体特性を有する、または優れた柔軟性、及び特殊な光学特性を示す。このような柔軟としてスーパーキャパシタ/バッテリ、圧電デバイス、バイオセンサ、光伝導デバイス、および生物医学用途が広く使用されている。
分子の自己組織化を調整することにより、ポリペプチドは、順序付けられた長距離の条件下で、ポリペプチド分子を達成するなど、ファンデルワールス力、水素結合ネットワーク、疎水性相互作用、π-π相互作用、ポリペプチド分子間の非共有結合性相互作用、です意味します。原因複雑で多様なポリペプチド分子構造に、多様な自然の中での分子のポリペプチド配列の変更結果。このように、予測されるポリペプチド分子の自己組織化し、大きな困難に設計されています。自己組織化両親媒性ポリペプチド分子に焦点を当てたポリペプチド上の初期の研究、[ベータ]折り畳まれたポリペプチド、端に環状ポリペプチド分子DLD端、及びFFジペプチド分子。より複雑な自己組織化ヘリカルポリペプチドには、まれに報告されていない。その理由は、より低いヘリカルポリペプチドエントロピーは、ポリペプチドの内部における水素結合ネットワークがブロックされていることです、分子間の水素結合のネットワークを形成することは困難である。したがって、そのような制御された自己組織化を達成するための螺旋状のポリペプチドとしての二次構造を有するより複雑なポリペプチドを操作する方法、研究の一つは、重鎖および困難です。
周とリーフォロータスクフォースは、フィールド内のポリペプチド分子の偉大な約束を与えられた。ポリペプチドのナノ材料の保管のための研究グループを生分解性の移植可能なデバイスをベースとする分子の一連の長い調製及び使用を発行し、センシング最近、Li Zhou氏と彼の共同研究者らは、キラル誘発性ヘリックスに基づいてペプチドナノ材料を調製するための新しい方法を開発した。以外の主鎖の駆動力によって - を有する側リング相互作用、欠点らせん状ポリペプチド骨格の自己集合は、新しいモデルのポリペプチド、すなわち、いわゆる「側リング駆動」ポリペプチドの自己アセンブリの組み立て方法を実現するための駆動力を補うために。研究者らは、ペンタペプチドをモデルとし、BDCPと呼ばれるキラル側鎖を有する一連のペンタペプチド分子を設計し合成した結果、BDCPがらせんである場合側環置換基の構造が芳香族である場合、ポリペプチド分子はナノチューブ/ナノリボン構造に組み立てることができる。
それらはポリペプチド自己集合機構は北京大学の研究グループは2つのポリペプチドが組み立てられた結晶構造予測、モデルが組み立てられたポリペプチド分子の深科との協力を通じて検討した。モデルは、示されました結果は、ポリペプチド分子、S-π相互作用、および水素結合ネットワーク間のπ-π相互作用が、ポリペプチド分子の集合を駆動することを示す。ポリペプチド集合体では、極性および非極性アセンブリ双極子相互作用の内部はさらにアセンブリを安定させるために、互いに相殺するように、順次、ダイポール層の極性と反対のインタフェース2つの方向のそれぞれを形成する。これは、S-π相互作用に関与する技術の最初の報告でありますペプチド自己集合の例。
これに基づいて、研究者は、異なる励起光照射で組み立て材料の光学的および電気的特性を研究し、青から赤への組立ポリペプチドは、蛍光を発光させることができる。材料の生物学的イメージングの分野における大きな潜在的な用途がある。では電気テストは、周リーの指導の下、研究者は、スーパーキャパシタの活物質としてポリペプチドアセンブリの保存性を検討した。2009年に、初めてイスラエルの科学者は、フェニルアラニン「ナノの森」材料の巡回ジペプチドを報告しましたアプリケーション記憶領域。この研究は、適切な親水性と疎水性のナノ材料は、優れた電気的特性の良好な機械的、電気的性質、高い結合ポリペプチドの比表面積、等を有するポリペプチド材料を示し、それは記憶のポリペプチドとなっています柔軟な、移植可能な、軽量、無公害エネルギー蓄積装置の電位オプションの世代。この研究では、研究者のシステムは、4つのポリペプチド分子の電気化学的特性を比較して、ポリペプチド材料の結果は、ストレージサイズがポリペプチド配列を介してもよいことを示します規則性サイクリックボルタンメトリー、定電流充電 - 放電および他の電気化学的測定方法は、ペプチド物質が良好な循環を有することを証明するために使用される。倍率の定性的及び容量特性がFFポリペプチド材料よりも高いです。
ポリペプチドの重要な理論値の材料準備の面での研究だけでなく、重要なアプリケーションの見通しを持っています。アシスタント研究員周李胡広いタスクフォースは、紙の共同筆頭著者であると博士課程の李胡は、電気化学的テストを行いましたこの研究に基づいて、Li Zhouの研究グループは、現在、ポリペプチドのエネルギー貯蔵およびポリペプチドの圧電性に関する研究を積極的に行っている。
ポリペプチド分子の構造およびアセンブリのSEM写真
ペプチドの分子構造予測
ポリペプチド集合体の電気化学的性質
