异氰酸苯酯诱导的类胶原多肽自组装

王苗 郑虹宁 许菲

引用本文: 王苗, 郑虹宁, 许菲. 异氰酸苯酯诱导的类胶原多肽自组装[J]. 物理化学学报, 2021, 37(10): 191103. doi: 10.3866/PKU.WHXB201911039 shu
Citation:  Miao Wang, Hongning Zheng, Fei Xu. Collagen-like Peptide Self-Assembly via Phenyl Isocyanate Induction[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2021, 37(10): 191103. doi: 10.3866/PKU.WHXB201911039 shu

异氰酸苯酯诱导的类胶原多肽自组装

    通讯作者: 许菲, feixu@jiangnan.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金 21603088

    国家自然科学基金 51603089

    中国博士后科学基金 2017M611687

摘要: 在体外设计和构建多种仿生纳米材料是人类理解天然自组装机制的基础。胶原蛋白是动物体内含量最高的蛋白质,也是生物医用材料领域最常用的天然高分子之一。化学合成的类胶原多肽来源清洁、可设计性高,是理想的纳米生物基底材料。目前类胶原多肽自组装的策略多基于二硫键、静电引力,π-π堆叠,金属配位等单一作用力,鲜有利用有机小分子提供弱作用力诱发肽分子之间自组装。本研究利用有机分子4, 4’-亚甲基双(异氰酸苯酯)修饰类胶原多肽的氮端,通过圆二色谱、动态光散射和原子力子显微镜等方法对组装体形成进行表征。研究结果显示4, 4’-亚甲基双(异氰酸苯酯)不仅能够显著提高类胶原多肽折叠形成三股螺旋的热稳定性,还可促进其组装形成形貌规整的纳米纤维。本研究为类胶原多肽的组装提供了一种简单高效的新策略。

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    1. [1]

      Whitesides, G. M.; Mathias, J. P.; Seto, C. T. Science 1991, 254 (5036), 1312. doi: 10.1126/science.1962191

    2. [2]

      Whitesides, G. M.; Grzybowski, B. Science 2002, 295 (5564), 2418. doi: 10.1126/science.1070821

    3. [3]

      Seeman, N. C.; Fan, C.; Wang, S.; Schanze, K.; Fernandez, L. ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11 (15), 13833. doi: 10.1021/acsami.9b04482

    4. [4]

      Baker, E. G.; Bartlett, G. J.; Porter Goff, K. L.; Woolfson, D. N. Acc. Chem. Res. 2017, 50 (9), 2085. doi: 10.1021/acs.accounts.7b00186

    5. [5]

      邢蕊蕊, 邹千里, 闫学海.物理化学学报, 2020, 36 (10), 1909048. doi: 10.3866/PKU.WHXB201909048Xing, R. R.; Zou, Q. L.; Yan, X. H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2020, 36 (10), 1909048. doi: 10.3866/PKU.WHXB201909048

    6. [6]

      许谢君, 肖兴庆, 徐首红, 刘洪来.物理化学学报, 2019, 35 (6), 598. doi: 10.3866/PKU.WHXB201806034Xu, X. J.; Xiao, X. Q.; Xu, S. H.; Liu, H. L. Acta Phys. -Chim. Sin. 2019, 35 (6), 598. doi: 10.3866/PKU.WHXB201806034

    7. [7]

      杜春保, 韩布兴.物理化学学报, 2019, 35 (10), 1045. doi: 10.3866/PKU.WHXB201905058Du, C. B.; Han, B. X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2019, 35 (10), 1045. doi: 10.3866/PKU.WHXB201905058

    8. [8]

      Yuan, C.; Ji, W.; Xing, R.; Li, J.; Gazit, E.; Yan, X. Nat. Rev. Chem. 2019, 3 (10), 567. doi: 10.1038/s41570-019-0129-8

    9. [9]

      Bai, Y.; Luo, Q.; Liu, J. Chem. Soc. Rev. 2016, 45 (10), 2756. doi: 10.1039/c6cs00004

    10. [10]

      Gelse, K.; Pöschl, E.; Aigner, T. Adv. Drug Deliv. Rev. 2003, 55 (12), 1531. doi: 10.1016/j.addr.2003.08.002

    11. [11]

      Shoulders, M. D.; Raines, R. T. Annu. Rev. Biochem. 2009, 78 (1), 929. doi: 10.1146/annurev.biochem.77.032207.120833

    12. [12]

      Kotch, F. W.; Raines, R. T. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006, 103 (9), 3028. doi: 10.1073/pnas.0508783103

    13. [13]

      O'Leary, L. E.; Fallas, J. A.; Bakota, E. L.; Kang, M. K.; Hartgerink, J. D. Nat. Chem. 2011, 3 (10), 821. doi: 10.1038/nchem.1123

    14. [14]

      Tanrikulu, I. C.; Forticaux, A.; Jin, S.; Raines, R. T. Nat. Chem. 2016, 8 (11), 1008. doi: 10.1038/nchem.2556

    15. [15]

      Cejas, M. A.; Kinney, W. A.; Chen, C.; Vinter, J. G.; Almond, H. R. Jr.; Balss, K. M.; Maryanoff, C. A.; Schmidt, U.; Breslav, M.; Mahan, A.; et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008, 105 (25), 8513. doi: 10.1073/pnas.080029110

    16. [16]

      Cejas, M. A.; Kinney, W. A.; Chen, C.; Leo, G. C.; Tounge, B. A.; Vinter, J. G.; Joshi, P. P.; Maryanoff, B. E. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129 (8), 2202. doi: 10.1021/ja066986f

    17. [17]

      Przybyla, D. E.; Chmielewski, J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130 (38), 12610. doi: 10.1021/ja804942w

    18. [18]

      Przybyla, D.; Rubert Pérez, C. M.; Gleaton, J.; Nandwana, V.; Chmielewski. J. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135 (9), 3418. doi: 10.1021/ja307651e

    19. [19]

      Pires, M. M.; Chmielewski, J. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131 (7), 2706. doi: 10.1021/ja8088845

    20. [20]

      He, M.; Wang, L.; Wu, J; Xiao, J. Chem. -Eur. J. 2016, 22 (6), 1914. doi: 10.1002/chem.20150437

    21. [21]

      Holmgren, S. K.; Bretscher, L. E.; Taylor, K. M.; Raines, R. T. Chem. Biol. 1999, 6 (2), 63. doi: 10.1016/S1074-5521(99)80003-9

    22. [22]

      Feng, Y.; Melacini, G.; Goodman, M. Biochemistry 1997, 36 (29), 8716. doi: 10.1021/bi962980z

    23. [23]

      Luo, J.; Tong, Y. W. ACS Nano 2011, 5 (10), 7739. doi: 10.1021/nn202822f

    24. [24]

      Persikov, A. V.; Ramshaw, J. A.; Brodsky, B. J. Biol. Chem. 2005, 280 (19), 19343. doi: 10.1074/jbc.M501657200

    25. [25]

      Bai, W.; Jiang, Z.; Ribbe, A. E.; Thayumanavan, S. Angew. Chem. Int. Edit. 2016, 55 (36), 10707. doi: 10.1002/anie.201605050

    26. [26]

      梁菊, 来丹玉, 吴文澜, 李国芝, 李军波, 方财林.物理化学学报, 2015, 31 (4), 722. doi: 10.3866/PKU. WHXB20150303Liang, J.; Lai, D. Y.; Wu, W. L.; Li, G. Z.; Li, J. B.; Fang, C. L. Acta Phys. -Chim. Sin. 2015, 31 (4), 722. doi: 10.3866/PKU.WHXB20150303

    27. [27]

      Lee, E. S.; Gao, Z.; Kim, D.; Park, K.; Kwon, I. C.; Bae, Y. H. J. Control. Release 2008, 129 (3), 228. doi: 10.1016/j.jconrel.2008.04.024

    28. [28]

      Xu, X. D.; Lin, B. B.; Feng, J.; Wang, Y.; Cheng, S. X.; Zhang, X. Z.; Zhuo, R. X. Macromol. Rapid Commun. 2012, 33 (5), 426. doi: 10.1002/marc.201100689

    29. [29]

      Wiranharma, N.; Tong, Y. W.; Yang, Y. Y. Biomaterials 2009, 30 (17), 3100. doi: 10.1016/j.biomaterials.2009.03.006

    30. [30]

      Kubo, T.; Morikawa, M.; Ohba, H.; Fujii, M. Org. Lett. 2003, 5 (15), 2623. doi: 10.1021/ol034721p

    31. [31]

      Brown, F. R.; Di Corato, A.; Lorenzi, G. P.; Blout, E. R. J. Mol. Biol. 1972, 63 (1), 85. doi: 10.1016/0022-2836(72)90523-2

    32. [32]

      Sakakibara, S.; Kishida, Y.; Okuyama, K.; Tanaka, N.; Ashida, T.; Kakudo, M. J. Mol. Biol. 1972, 65 (2), 371. doi: 10.1016/0022-2836(72)90288-4

    33. [33]

      Kar, K.; Amin, P.; Bryan, M. A.; Persikov, A. V.; Mohs, A.; Wang, Y. H.; Brodsky, B. J. Biol. Chem. 2006, 281 (44), 33283. doi: 10.1074/jbc.M605747200

    34. [34]

      Parmar, A. S.; James, J. K.; Grisham, D. R.; Pike, D. H.; Nanda, V. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138 (13), 4362. doi: 10.1021/jacs.5b10304

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  • 发布日期:  2021-10-15
  • 收稿日期:  2019-11-20
  • 接受日期:  2019-12-23
  • 修回日期:  2019-12-18
  • 网络出版日期:  2019-12-27
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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