Formation de structures ordonnées biomoléculaires par l'auto-assemblage de peptides courts

L’objectif global de cette procédure est de générer des assemblages à base de peptides sous la forme de colliers biomoléculaires. Pour ce faire, il faut d’abord préparer des solutions mères en dissolvant séparément la diphénylalanine et son analogue protégé par Bach dans la quantité appropriée de HFP jusqu’à une concentration finale de 100 milligrammes par millilitre. La deuxième étape consiste à mélanger les solutions mères de peptides dans un rapport de cinq à trois en mélangeant 10 microlitres de la solution peptidique de diphénylalanine avec six microlitres de la solution peptidique de diphénylalanine protégée par Bach.

Ensuite, la solution mère de peptides mélangée est ajoutée à de l’éthanol à 50 % fraîchement préparé pour donner une concentration finale de cinq milligrammes par millilitre de diphénylalanine et de trois milligrammes par millilitre pour la diphénylalanine protégée par Bach respectivement. En fin de compte, la microscopie électronique à balayage est utilisée pour montrer les colliers biomoléculaires coassemblés par les deux peptides. Le principal avantage d’utiliser des processus d’auto-assemblage comme celui démontré ici, est que par progression spontanée, il est possible de générer une structure complexe.

In vitro représentent ici l’auto-assemblage du peptide, en particulier le co-assemblage des Dipeptides démontrant cette procédure sera nuran, un ancien laboratoire d’étudiants diplômés. Pour commencer la procédure d’auto-assemblage de la diphénylalanine dans des structures tubulaires, préparez une solution mère de peptide de 100 milligrammes par millilitre en dissolvant le peptide de diphénylalanine dans du HFP. Pour assurer l’homogénéité de la solution, mélangez-la avec un mélangeur vortex pendant quelques secondes et mettez-la de côté sur la paillasse pendant quelques minutes jusqu’à ce que le peptide soit complètement dissous et que la solution soit claire.

Diluez la solution mère de peptides à une concentration finale de deux milligrammes par millilitre dans de l’eau distillée trois fois. Conservez la solution à température ambiante pendant 24 heures. Pour la procédure de co-assemblage, deux milligrammes de peptide de diphénylalanine ont été dissous séparément dans le HFP à une concentration de 100 milligrammes par millilitre.

Ensuite, mélangez les solutions avec un mélangeur vortex pendant quelques secondes et mettez-les de côté sur la paillasse pendant quelques minutes jusqu’à ce que les peptides soient complètement dissous et que les solutions soient claires. Mélangez les solutions mères de peptides dans un rapport de cinq à trois en mélangeant 10 microlitres de la solution peptidique de diphénylalanine avec six microlitres de la solution de peptide de diphénylalanine protégée par Bach. Mélangez ensuite la solution à l’aide d’un mélangeur vortex.

Ensuite, ajoutez huit microlitres de la solution mère de peptides mélangés à 92 microlitres d’éthanol à 50 % fraîchement préparé pour obtenir une concentration finale de cinq milligrammes par millilitre de diphénylalanine et de trois milligrammes par millilitre. Pour Bach, la diphénylalanine protégée. À l’aide d’une pipette, mélangez délicatement la solution.

Après 24 heures d’incubation à température ambiante, appliquez une goutte de 10 microlitres de la solution peptidique sur une lamelle en verre et laissez-la sécher à température ambiante. Enduire l’échantillon sur la lamelle en verre d’une fine couche d’or à l’aide d’une coter à pulvérisation cathodique pendant 90 secondes. Une fois terminé, imagez les assemblages à l’aide d’un MEB fonctionnant à 10 à 20 kilovolts.

Pour l’analyse TEM, placez une goutte de 10 microlitres de solution peptidique sur une grille de cuivre de 200 mailles recouverte de carbone et stabilisée par un support de film polymère. Au bout d’une minute, retirez l’excès de liquide à l’aide de papier filtre. Ensuite, transférez une solution d’acétate d’urinoir à 2 % dans une seringue et filtrez-la à l’aide d’une unité de filtration à 22 micromètres du point zéro.

Pour rester dans l’échantillon, placez une goutte de 10 microlitres de solution d’acétate d’urinoir sur la grille. Après 30 secondes, enlever l’excès de liquide à l’aide d’un papier filtre imager l’échantillon sur la grille par TEM fonctionnant à 120 kilovolts. Pour l’analyse FTIR, appliquez une goutte de 30 microlitres de la solution peptidique sur une fenêtre de fluorure de calcium.

Laissez la solution sécher à température ambiante afin de supprimer le signal d’eau dans le spectre FTIR. Placez une goutte d’oxyde de deutérium sur l’échantillon de peptide sec. Après avoir séché l’échantillon dans un dessiccation sous vide, répétez deux fois les étapes précédentes pour assurer un échange maximal d’hydrogène à deutérium.

Enfin, enregistrez les spectres FTIR à l’aide d’un détecteur de sulfate de triglycine deutéré. Déterminez les valeurs minimales de transmittance à l’aide du logiciel fourni avec l’instrument pour démontrer la formation de structures ordonnées par auto-assemblage de peptides. Le co-assemblage de deux peptides aromatiques simples a été préparé et caractérisé à l’aide d’une analyse MEB et MET.

Les peptides mélangés formaient une architecture d’assemblages sphériques d’un diamètre de plusieurs microns reliés par des structures allongées d’un diamètre de quelques centaines de nanomètres en raison de la grande ressemblance de morphologie pour battre ses cordes. Ces structures sont appelées colliers moléculaires. L’analyse FM de ces structures démontre clairement leur agencement tridimensionnel.

De plus, l’analyse MEB de différentes régions de divers échantillons indique que ce processus s’est produit avec un rendement élevé. L’analyse FTIR fournit des informations sur la structure secondaire des assemblages de peptides. Le spectre absorbant de l’amide.

Une bande des assemblages sphériques formés par le peptide de diphénylalanine protégé par Bach dans l’éthanol a montré un pic d’amide unique à 1 657 centimètres réciproques, indiquant une confirmation en hélice alpha. Les structures tubulaires formées par le peptide diphénylalanine dans l’éthanol ont montré deux pics distincts à 1 613 centimètres réciproques et 1 682 centimètres réciproques, qui sont en corrélation avec une structure secondaire en feuillet bêta. Le spectre FTIR des colliers biomoléculaires formés par le co-assemblage des deux peptides a été différé de l’attribution du pic pour chaque peptide individuel.

Le premier pic à 1 653 centimètres réciproques correspond à une structure en hélice alpha et le second pic à 1 684 centimètres réciproques correspond à une confirmation de tour bêta. La différence entre les différents spectres indique une structure unique pour les colliers biomoléculaires. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de générer un assemblage basé sur les peptides par peptide de colorant.

Cette méthode peut être appliquée facilement à d’autres biomolécules afin de former une structure complexe. N’oubliez pas que marcher avec des solvants organiques peut être extrêmement dangereux. Gants. La blouse de laboratoire et les lunettes de sécurité doivent toujours être portées lors de l’exécution de cette procédure.