肽基組裝界面親疏水性調控研究取得進展

2020-12-08 騰訊網

內源性生物分子自組裝在生命體中普遍存在。肽、磷脂和蛋白等通過分子間作用能自組裝成各種有序結構,實現其重要的生物功能。精準調控生物分子組裝的動態過程,能有助於深入理解和認識進行各種生物活動的分子機制。

在國家自然科學基金委和中國科學院的支持下,中科院化學研究所膠體、界面與化學熱力學院重點實驗室李峻柏課題組對二肽分子組裝機理、短肽摺疊、結構和功能調控進行了長期系統化研究。研究發現,精準調控組裝途徑能實現二肽組裝體從凝膠轉變成有序的單晶結構,為生理條件下培養肽基和蛋白晶體創建了新方法。

最近,該課題組通過精確控制二肽組裝路徑,利用溶劑分子誘導二肽分子取向排列,選擇性地將其親水基團或疏水基團暴露在組裝的納米結構外表面,從而形成了具有超親水或高疏水的宏觀表面,實現了組裝體表面親/疏水性的調控,獲得了界面浸潤性可調控的二肽氣凝膠。研究表明,所構築的二肽組裝體的性質(包括螢光發射和比表面積)也具有顯著差異。進一步實驗證實,上述潤溼性可調控的二肽氣凝膠在醫藥領域有其特殊的用途。

該研究為發展由同一分子單元構建具有不同性質和功能的肽基組裝材料開闢了新途徑,同時為單組分多性能的超分子組裝材料的研究帶來了新啟發。該工作相關研究成果發表在近期的Angew. Chem. Int. Ed. (2020, DOI:10.1002/anie.202005575)上。

圖.潤溼性可調控的自組裝二肽氣凝膠

來源:中國科學院化學研究所

相關焦點

  • 化學所在肽基組裝界面親疏水性調控方面取得新進展
    內源性生物分子自組裝在生命體中普遍存在。肽、磷脂和蛋白等通過分子間作用能自組裝成各種有序結構,實現其重要的生物功能。精準調控生物分子組裝的動態過程,能有助於深入理解和認識進行各種生物活動的分子機制。、短肽摺疊、結構和功能調控進行了長期系統化研究。
  • 上海科大陳剛課題組在鈣鈦礦太陽能電池界面調控方面取得重要進展
    近日,上海科技大學物質學院陳剛課題組在無甲胺鈣鈦礦太陽能電池的界面調控和機理研究方面再次取得重要進展。他們通過使用烷基胺鹽對三維鈣鈦礦薄膜表面進行後處理,獲得高效率、高穩定性的鈣鈦礦太陽能電池;同時利用同步輻射掠入射X射線衍射技術深入研究表面後處理形成界面層的成分和結構,進一步研究界面調控與器件性能之間的相互聯繫。
  • 華東理工大學在超分子化學組裝調控化學發光領域取得新進展
    近日,華東理工大學化學與分子工程學院、費林加諾貝爾獎科學家聯合研究中心曲大輝教授課題組在超分子化學調控化學發光的研究中取得了重要進展,相關研究成果以「Color-Tunable Single-Fluorophore Supramolecular
  • 化學所在生物分子馬達組裝體性能調控方面取得新進展
    以活性生物大分子為構築基元,利用分子組裝策略設計與構建仿生體系,模擬或調控生命體基本單元的結構和功能,已成為化學與生命科學交叉的前沿和熱點。  在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的支持下,中科院化學研究所膠體、界面與化學熱力學重點實驗室研究員李峻柏課題組長期致力於生物分子馬達ATP合酶的分子組裝與應用研究,並取得了系列進展。
  • 福建物構所在過渡金屬界面催化研究中取得進展
    目前中國、美國、加拿大、日本和歐盟等都制定了相應的氫能發展規劃,我國已在氫能領域取得了多方面的進展,在將來有望成為氫能技術應用領域的先鋒。氫氣通常需要通過其它能源途徑製取;電解水作為一種零汙染的制氫方法,具有極高的應用潛力。當前,電解水制氫的最大問題在於電極材料催化活性差,過電位高,造成過多的電能消耗,而國內外學者在電極材料研究方向大多集中在成分、宏觀結構調控等方面。
  • 上科大陳剛課題組《AFM》:鈣鈦礦太陽能電池界面調控重要進展
    近日,上科大物質學院陳剛課題組在無甲胺鈣鈦礦太陽能電池的界面調控和機理研究方面再次取得重要進展。他們通過使用烷基胺鹽對三維鈣鈦礦薄膜表面進行後處理,獲得高效率、高穩定性的鈣鈦礦太陽能電池;同時利用同步輻射掠入射X射線衍射技術深入研究表面後處理形成界面層的成分和結構,進一步研究界面調控與器件性能之間的相互聯繫。
  • 理化所等光子晶體驅動材料研究取得新進展
    光子晶體超浸潤性賦予具有獨特光學調控性能的光子晶體材料在傳感、檢測、防汙、驅動、油水分離等方面的新應用。中國科學院理化技術研究所仿生材料與界面科學重點實驗室江雷團隊在具有超浸潤性光子晶體的製備及應用方面取得系列進展(Chem. Soc. Rev., 2016, 45, 6833)。
  • 曾志翔:親油疏水材料與溢油應急裝備研究取得突破性進展
    親油疏水材料與溢油應急裝備研究取得突破性進展  本報記者 馬愛平  近年來,隨著石油化工行業的迅速發展和石油產品的大量使用,由溢油引起的環境汙染日益嚴重。海上漏油事故頻頻發生,在給企業造成巨大的經濟損失之餘還會給生態環境帶來毀滅性的災難。
  • 上海應物所等界面水的微觀性質研究取得系列進展
    上海應物所等界面水的微觀性質研究取得系列進展 2015-11-13 上海應用物理研究所 【字體最近,中國科學院上海應用物理研究所水科學與技術研究室在相關領域取得系列進展,三篇論文發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)(PRL 115,164502;PRL 115,186101
  • 化學所在配位組裝薄膜方面取得新進展
    化學所在配位組裝薄膜方面取得新進展 2018-10-19 化學研究所 【字體:大 通過自組裝、共價鍵合、電化學聚合等方法將光電功能分子沉積於電極表界面,所得到的薄膜在光電互換、信息存儲、電致變色、生物和離子檢測等方面有重要應用。
  • 利用DNA引導異質結構自組裝研究取得進展
    近日,中國科學院國家納米科學中心研究員丁寶全課題組等在利用形狀匹配策略調控DNA引導的異質結構自組裝研究中取得新進展。納米粒子的形狀可以影響納米粒子之間的相互作用,從而決定納米粒子的組裝取向以及組裝產物結構,並最終影響組裝體的性質。形狀匹配自組裝策略在納米粒子,特別是在不同形狀的納米粒子的自組裝中很少被採用,很大程度上是因為合成具有形狀互補的納米粒子以及引導粒子間的相互識別上存在的挑戰。因此,開發新的基於形狀匹配的自組裝策略,用於特定異質結構的組裝體構建很有必要。
  • 仿生多相介質表面極端潤溼行為調控研究取得新進展
    潤溼性作為生物體和材料表面的重要特性,吸引了廣泛的研究興趣。基於仿生表界面的特殊潤溼屬性,人們開發了許多具有超疏液性質的功能材料表面。但目前發展的超疏液材料表面僅能夠在單一的環境介質中表現其獨特的疏液性質,比如鯊魚皮膚表面僅能夠在水下表現超疏油性質,在空氣中油滴則會在乾燥的表面快速鋪展,從而失去防汙功能。
  • 華理在超分子化學組裝領域研究獲新進展—新聞—科學網
    華東理工大學化學與分子工程學院、費林加諾貝爾獎科學家聯合研究中心曲大輝教授課題組在超分子化學調控化學發光的研究中取得了重要進展,相關研究成果近日發表於《自然-通訊》。
  • 利用短肽分子多級組裝模擬天然酶研究取得進展
    生物分子組裝的多級有序結構是生命體單元的本質特徵之一,實現了能量轉化、物質輸運和信號傳遞等重要生物功能。精準調控生物分子組裝條件,深入探究生物分子組裝體結構與功能關係,有助於在分子層面認識生物活動的分子機制、指導功能生物材料的研發。
  • 生物分子馬達組裝及其應用研究取得系列進展
    近年來,以活性生物分子馬達為構築基元,利用分子組裝技術,構建複雜的類細胞器結構,能很好地模擬細胞內的物質傳遞、能量轉化和信息存儲,已成為化學與生命科學交叉的研究熱點。   在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的支持下,中科院化學研究所膠體、界面與化學熱力學重點實驗室研究員李峻柏課題組科研人員長期致力於ATP合酶分子馬達的分子組裝研究,並取得了系列進展。
  • 利用自組裝結構調控表界面化學反應構建納米材料圖案方面取得進展
    表界面化學反應是在物質兩相之間的界面上發生的物理化學過程,通過限制反應物的構象、取向及選擇性,可以控制化學反應的活性中心及速率,在物理化學及相關領域起著重要的作用。金屬及金屬氧化物的圖案化製備為構築納米催化系統以及構建光學和電子學器件提供基礎。
  • 光子晶體電浸潤性研究取得新進展
    光子晶體特有的周期性排列結構產生的獨特光學調控性能使之在傳感、催化、檢測等光學器件方面具有重要應用。
  • 上海矽酸鹽所在固態電池界面激活研究中取得重要進展
    然而許多前處理過程耗時費力,且效果有限,剪薄的鈍化層仍然容易輕易增厚(特別在暴露空氣條件下),此外,親鋰中間層與Li2CO3鈍化層的作用仍然不清。提出的碳酸鋰親附締合的界面改性模式,避免了鈍化層消除或電解質倍加呵護的額外複雜步驟,極大改善了陶瓷基固態電池在常規環境中的可操作性。相關研究成果發表在Nature Communications 上。