科学家提出肽超分子组装和结晶新机制

放大字体  缩小字体 2019-10-10 09:42:01  阅读:7629 作者:责任编辑NO。蔡彩根0465

近来,中国科学院进程工程研讨所与以色列特拉维夫大学和中国科学院化学研讨所协作提出了肽超分子结晶的“分级取向安排”理论模型,该模型差异于根据Ostwald熟化的传统超分子拼装机理和晶体成长理论,为新式超分子功用资料的规划和开发供给了理论指导。相关作业发表于Nature Reviews Chemistry。

长程有序的层级自拼装和结晶遍及存在于自然界中,对生物体的结构调理和蛋白质运送、信号转导和细胞分解等生理功用的发挥具有重要效果。对生物分子层级自拼装和结晶的研讨不只有助于人们在分子水平上知道物质结构的构成和功用,也为新式杂乱生物资料的开发供给了新思路。但是,怎么调理拼装进程的热力学和动力学,完结简略生物分子自拼装成核-成长的调控,构建层级有序拼装体和晶体是一个长时间的应战。

进程工程所研讨员闫学海团队长时间致力于生物分子(尤其是寡肽)自拼装及其物理化学机制方面的研讨,在其寡肽自拼装的分子机制和规则方面取得系列发展。他们经过改动寡肽分子结构,调控寡肽与光敏分子自拼装,完结了对拼装体结构和功用的可控构筑(J. Am. Chem. Soc.2017, 139, 1921-1927;J. Am. Chem. Soc.2018, 140, 10794-10802;Angew. Chem. Int. Ed.2018, 57, 17084–17088;Angew. Chem. Int. Ed.2019, 58, 2000-2004);并要点对寡肽自拼装成核的初始阶段进行深入研讨,发现了微量溶剂在寡肽自拼装进程中的决定性效果;进一步经过离子液体的引进减缓寡肽自拼装的速率,发现在寡肽自拼装成核初期,微量水的存在关于安稳的寡肽分子团簇的构成、成核的引发及成长发挥着关键性效果(ACS Nano2016, 10, 2138-2143;Small2017, 13, 1702175;Angew. Chem. Int. Ed.2019, 58, 5872-5876)。

根据前期根底,研讨人员经过对肽超分子拼装进程中频频呈现的多标准层级结构现象的统计分析,发现了肽超分子晶体构成的一般性规则,提出了“分级取向安排”的结晶理论模型,该模型也适用于其他有机小分子系统,有望在自拼装晶体和资料精准构筑方面取得广泛应用。

该总述文章的一起通讯作者为闫学海、Ehud Gazit和李峻柏,一起榜首作者是袁成前和吉维,进程工程所为榜首完结单位。相关作业得到国家自然科学基金和中科院的支撑。

肽超分子晶体构成进程中的分级取向安排机理示意图

论文封面

来历:中国科学院进程工程研讨所

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