2025-11-11 07:36来源:本站

被称为多肽的生物分子在许多生物活动中起着关键作用,包括氧和电子的传输。多肽由氨基酸短链组成,而氨基酸是蛋白质的组成部分。它们也是新型生物技术的灵感来源。
研究人员正在开发一种合成形式的肽,这种肽可以自我组装成纳米级纤维,当与血红素结合时,这种纤维可以导电。血红素是一种帮助蛋白质将电子从一个地方移动到另一个地方的物质。
研究人员确定了肽纳米纤维的电导率如何受到肽中氨基酸序列的长度及其特性的影响
多肽在自然界中的结构参数决定了其功能及其在生物技术中的应用前景。这些参数包括序列长度——构成完整肽链的肽段的长度。它们还包括一些氨基酸在肽中的排列方式。这项研究发表在2022年6月的《纳米尺度》杂志上。
这项研究的结果有助于研究人员设计形成纳米级纤维和长距离传输电子的肽组件,这可以使这些纤维在医疗设备、广泛应用的生物传感器和机器人技术中发挥作用。它们在开发新的酶方面也有前景,公司用这种酶来制造和改进医疗级和家用清洁产品。
材料和生物化学研究领域探索自然界中发现的蛋白质和肽纳米结构。这些纳米结构作为生物电子材料显示出巨大的前景。能够形成一维(1D)纳米结构的合成模拟物的开发将极大地提高科学家对自然系统的理解,并为开发新材料提供平台。
阿贡国家实验室纳米材料中心的研究人员研究了一系列自组装成一维层状纳米结构的肽。肽PA-(Kx)n简记为PA- kxn,其中PA为c16-AH, c16-A修饰丙氨酸(A), H为组氨酸,K为赖氨酸,n为序列重复长度(1-4),x为氨基酸亮氨酸(L)、异亮氨酸(I)或苯丙氨酸(F)。
研究小组确定了肽序列的长度(n)和疏水氨基酸的特性如何影响关键因素:血红素与预组装肽的结合亲和力、血红素密度和电子特性。
该肽的序列长度为2,具有最大的结合亲和力。由此产生的纳米级组装产生了电活性分子血红素的有序阵列。除PA-KL1外,所有肽均具有长纵横比的纳米纤维,与重复单位长度和序列无关。这种结构在生物医学传感和酶材料的开发中具有潜在的超分子生物电子材料的用途。