兩親性短肽的自組裝行為及機(jī)制研究.pdf

1、分子自組裝作為生命科學(xué)最本質(zhì)的內(nèi)容之一,普遍存在于生命體系中。多肽自組裝形成的結(jié)構(gòu)多種多樣,并且在生命科學(xué)領(lǐng)域有著非常好的應(yīng)用前景,因此近年來越來越受到人們的關(guān)注。本文以Ac-I3K-NH2為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)、合成了ImK、LmK(m=3.5)系列,XI2K系列以及DI3DK,探討氫鍵作用、疏水作用以及分子手性對(duì)兩親性短肽自組裝的影響,為兩親性多肽的應(yīng)用研究提供一定的理論基礎(chǔ)。
　　 通過對(duì)I3K、I4K、I5K,L3K、L4K、L5

2、K,L3K、LI2K、L3K這三個(gè)系列的自組裝行為進(jìn)行表征,探討了Ile和Leu對(duì)其在水溶液中自組裝行為的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ile基團(tuán)具有很強(qiáng)的形成β-折疊的傾向,因此ImK系列都能夠自組裝形成纖維結(jié)構(gòu)。但是隨著疏水尾部氨基酸殘基數(shù)的增加,多肽分子間的堆積作用增強(qiáng),自組裝纖維結(jié)構(gòu)直徑變小。相比之下,Leu基團(tuán)的β-折疊傾向要弱一些,在LmK系列自組裝過程主要是在疏水作用力驅(qū)動(dòng)下完成的。因此,L3K自組裝形成囊泡結(jié)構(gòu),但是隨著疏水殘基數(shù)的增加

3、,疏水作用增強(qiáng)使得β-折疊氫鍵形成,L5K自組裝形成長的纖維結(jié)構(gòu)。L4K的自組裝介于L3K和L5K之間,其自組裝如同介于L3K和I3K之間的LI2K,自組裝驅(qū)動(dòng)力由疏水作用變?yōu)闅滏I作用。
　　 通過對(duì)I3K與XI2K系列多肽自組裝的對(duì)比分析,可以發(fā)現(xiàn)在I3K的基礎(chǔ)上將一個(gè)Ile用Leu或Val取代,減少疏水殘基數(shù)目或?qū)H用NCH3取代破壞氫鍵,都不利于β-折疊結(jié)構(gòu)的形成。通過對(duì)I3K與I2LK、LI2K進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)取代位置的

4、不同導(dǎo)致組裝形貌的差異:靠近Lys的Ile被Leu取代對(duì)組裝的破壞性更大。但是由于Val具有強(qiáng)β-折疊傾向,I2VK與VI2K自組裝沒有明顯差異。將I2K與I3K進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)多肽鏈過短將不能形成β-折疊氫鍵,從而不能形成穩(wěn)定的納米結(jié)構(gòu)。將NⅡ2K與I3K進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)直接破壞氫鍵會(huì)對(duì)其自組裝過程產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
　　 通過對(duì)LI3LK和DI3DK在不同溫度下二級(jí)結(jié)構(gòu)的表征,發(fā)現(xiàn)DI3DK在高溫下不如LI3LK穩(wěn)定。LI3LK