Recientemente, Li Zhou, el grupo de investigación y Shenzhen Graduate School de la Universidad de Pekín, Instituto de Nano Energía y la Academia China de Ciencias Lizi Gang Task Force, Wang Wei, la cooperación del grupo de investigación, y su aplicación en los aspectos de almacenamiento de energía de α- péptido helicoidal auto-ensamblaje de un nuevo modelo en Pekín Se han realizado nuevos progresos en China y se han publicado resultados de investigaciones relevantes en Science Advances of Science (DOI: 10.1126 / sciadv.aar5907).
Autoensamblaje jerárquico preciso de moléculas polipeptídicas como método de preparación ascendente de materiales bio-nano-micro, que ha sido sometido a biomiméticos, catálisis, separación de materiales y dispositivos bioelectrónicos. a más atención que los nanomateriales inorgánicos molécula de polipéptido que tiene una amplia variedad de fuentes, natural biodegradable, buena biocompatibilidad y otras características fácilmente modificados para FF (F: fenilalanina) dipéptido y sus derivados. representada por una serie de física (método asistida por campo, un campo magnético ayudar método, una temperatura del método secundario, asistida por ultrasonidos) y químicas (pH, el método de disolvente, catalítico) métodos, control preciso del polipéptido ruta auto-ensamblaje molecular, los nanotubos de polipéptido obtenido una serie de material de micro-nano tener un específicos polipéptidos de estructura nanofibras, nanocables, geles, puntos cuánticos nano, o estos materiales tienen buenas propiedades semiconductoras, o muestran una excelente flexibilidad, y las propiedades ópticas especiales. tal como un flexibles Los supercondensadores / baterías, dispositivos piezoeléctricos, biosensores, dispositivos fotoconductores y aplicaciones biomédicas son ampliamente utilizados.
Polipéptido ajustando el autoensamblaje molecular es de interacciones no covalentes entre moléculas de polipéptido, tales como fuerzas de van der Waals, la red de enlaces de hidrógeno, interacción hidrófoba, interacciones pi-π, etc., para lograr una molécula de polipéptido en condiciones de largo alcance ordenados significa. debido a la estructura molecular polipéptido complejo y diverso, de cambio de resultados de secuencia de polipéptido moleculares en naturaleza diversa. por lo tanto, el polipéptido predicho autoensamblaje molecular y diseñado con gran dificultad. primeros estudios sobre el polipéptido centrado en molécula de polipéptido anfifílico autoensamblada, [beta] de polipéptidos plegado, una molécula de polipéptido cíclico DLD extremo a extremo, y dipéptidos FF moléculas. para más complejo polipéptido helicoidal autoensamblada, rara vez informado. la razón es que la entropía polipéptido helicoidal inferior, la red de enlaces de hidrógeno en el interior del polipéptido se bloquea Es difícil formar redes de enlaces de hidrógeno entre las moléculas. Por lo tanto, cómo manipular los polipéptidos con estructuras secundarias más complejas, como los péptidos helicoidales, para lograr el autoensamblaje controlado es uno de los puntos más difíciles en la investigación actual.
Zhou y Lee Fuerza de Tarea Seguir emitieron una larga preparación y uso de una serie de moléculas basadas dispositivo implantable biodegradable. Dada la molécula polipeptídica una gran promesa en el campo, el grupo de investigación para el almacenamiento nanomateriales de polipéptidos, y la detección de el estudio, artículos relacionados publicados en revistas académicas internacionales Pequeño recientemente, Zhou Li, el grupo de investigación y sus colaboradores han desarrollado un nuevo método para preparar un sistema de inducción quiral material de hélice polipéptido nano basado en el sistema, los investigadores creen: se puede por la fuerza motriz de la cadena principal distinta de la - interacciones de anillo lado con, para compensar la deficiencia polipéptido helicoidal columna vertebral autoensamblaje fuerza motriz para realizar un método de montaje de un nuevo polipéptido modelo, es decir, un llamado 'lado de accionamiento anillo' polipéptido de auto-ensamblaje. basado en una idea tal, los investigadores llevaron a cabo el cribado intensivo y caracterización. que pentapéptido como un modelo diseñado y sintetizado una serie de cinco moléculas del lado del péptido que tiene un anillo quiral, llamada BDCP. los resultados muestran que cuando una bobina BDCP Cuando la estructura de los sustituyentes del anillo lateral es aromática, las moléculas polipeptídicas se pueden ensamblar en estructuras de nanotubos / nanorbibones.
Luego polipéptido mecanismo de auto-ensamblaje se estudió mediante la cooperación con la Graduate School Shenzhen de investigación grupo dos, polipéptidos se ensamblan moléculas de polipéptido de predicción de estructura de cristal, el modelo ha sido ensamblados Universidad de Pekín. El modelo mostró y una buena consistencia de los resultados experimentales. los resultados indican que, la interacción π-π entre las moléculas de polipéptido, interacciones S-pi, y polipéptido conjunto de montaje polipéptido molécula. enlaces de hidrógeno unidad de red, el polar y no polar formando secuencialmente una interfaz y cada una de dos direcciones opuesta a la polaridad de la capa de dipolo, de modo que el interior de la interacción montaje dipolo a anularse entre sí, para estabilizar aún más el montaje. este es el primer informe de la técnica implicados en las interacciones S-π Ejemplos de autoensamblaje de péptidos.
Basado en esto, los investigadores han estudiado más propiedades ópticas y eléctricas del material montado en diferente irradiación de luz de excitación, el polipéptido conjunto de azul a rojo se puede emitir fluorescencia. El material hay una enorme aplicaciones potenciales en el campo de la formación de imágenes biológicas. En pruebas eléctricas, bajo la guía de Zhou Li, investigadores exploraron las propiedades de almacenamiento del conjunto de polipéptido como un material activo súper condensador. en 2009, los científicos de Israel por primera vez informaron el dipéptido cíclico de la fenilalanina material 'bosque nano' área de almacenamiento de aplicaciones. este estudio mostró un material de polipéptido que tiene buenas propiedades mecánicas, eléctricas, de alta área de unión polipéptido específico superficie de nano-materiales, propiedades eléctricas hidrófilos e hidrófobos, y excelentes adecuados, etc., se ha convertido en el polipéptido de almacenamiento Una alternativa potencial a los dispositivos de almacenamiento de energía flexible, implantable, liviana y no contaminante En este estudio, los investigadores compararon sistemáticamente las propiedades electroquímicas de cuatro grupos de moléculas de polipéptido. Los resultados indican que el almacenamiento de energía de los materiales de polipéptido se puede lograr a través de secuencias peptídicas. regulado por voltametría cíclica, la carga de corriente constante - medios de descarga de mediciones electroquímicas, demostrado material de polipéptido con buena circulación de propiedades cualitativas y capacitivos de la relación de aumento es más alto que el material de polipéptido FF.
Esta investigación no solo tiene un valor teórico importante en la preparación de materiales polipeptídicos, sino que también tiene importantes perspectivas de aplicación. Hu Kuan, investigador asistente del Grupo Li Zhou, es el coautor de la disertación, el estudiante de doctorado Li Hu realizó pruebas electroquímicas. una contribución. Basado en el trabajo anterior, Li Zhou, el grupo de investigación está actualmente activo en el polipéptido la investigación de almacenamiento de energía, péptido área de detección piezoeléctrico.
Fotografías SEM de la estructura y ensamblaje de moléculas polipeptídicas
Predicción de Estructura Molecular de Asambleas de Péptidos
Propiedades electroquímicas de ensambles de polipéptidos
