Formazione di strutture biomolecolari ordinate dalla Self-assemblaggio di piccoli peptidi

Summary

Questo documento descrive la formazione di strutture a base di peptidi altamente ordinati dal processo spontaneo di auto-assemblaggio. Il metodo utilizza peptidi disponibili sul mercato e le apparecchiature di laboratorio comune. Questa tecnica può essere applicata a una grande varietà di peptidi e può portare alla scoperta di nuovi assemblaggi a base di peptidi.

Abstract

In natura, strutture funzionali complesse sono formate dalla auto-assemblaggio di biomolecole in condizioni blande. Comprendere le forze che controllano l'auto-assemblaggio e imita questo processo in vitro porterà importanti progressi nei settori della scienza dei materiali e delle nanotecnologie. Tra i mattoni biologico disponibili, peptidi hanno diversi vantaggi in quanto presentano sostanziali diversità, la loro sintesi in grande scala è semplice, e possono essere facilmente modificati con entità biologiche e chimiche ^1,2. Diverse classi di peptidi progettati come peptidi ciclici, peptidi amphiphile e peptide-coniugati auto-assemblano in strutture ordinate in soluzione. Dipeptidi Homoaromatic, sono una classe di piccoli peptidi auto-assemblati che contengono tutte le informazioni molecolari necessarie per formare strutture ordinate come i nanotubi, sfere e fibrille ^3-8. Una grande varietà di questi peptidi è disponibile in commercio. 9 I protocolli qui presentati possono essere adattati ad altre classi di peptidi o blocchi biologica e possono potenzialmente portare alla scoperta di nuove strutture a base di peptidi e per un migliore controllo del loro assemblaggio.

Introduction

Natura forma strutture ordinate e funzionale dal processo di auto-assemblaggio biomolecolare. Comprendere le forze che governano questo processo spontaneo può condurre alla capacità di imitare auto-assemblaggio in vitro e di conseguenza a maggiori progressi nel campo della scienza dei materiali ^10,11. Peptidi, in particolare, molto promettenti come un blocco di costruzione biomolecolare, dal momento che presentano grandi diversità strutturale, facilità di sintesi chimica, e può essere facilmente funzionalizzati con entità biologiche e chimiche. Il campo di peptide auto-assemblaggio è stato lanciato da Ghadiri e dei suoi colleghi, che hanno dimostr....

Protocol

1. Auto-assemblaggio di Homoaromatic dipeptidi

1. Pesare il peptide desiderato nella sua forma liofilizzata (es. NH _{2-Phe-Phe-OH,} Boc-Phe-Phe-COOH) e preparare una soluzione madre sciogliendo il peptide in 1,1,1,3,3,3-esafluoro -2-propanolo (HFP) alla concentrazione appropriata (ad esempio 100 mg / ml di NH _2-Phe-Phe-OH e Boc-Phe-Phe-COOH) ^7,17,46.
2. Mescolare la soluzione con vortex e posto in panchina fino a che il peptide è completamente sciolto e la soluzione sembra chiaro (pochi minuti).
3. Diluire la soluzione peptide magazzino, con un solvente adatto, per la concentrazione appropriata

Results

Questo documento descrive un metodo per la formazione di strutture ordinate su nano-e micrometro scala dalla auto-assemblaggio di peptidi. Per dimostrare questo semplice processo presentiamo e caratterizzare il coassembly di due semplici peptidi aromatici (Figura 1). Uno dei peptidi è il NH _2-Phe-Phe-OH (diphenylalanine) peptide, che può auto-assemblano in una soluzione acquosa in strutture tubolari cave di dimensioni nanometriche ^7. L'altro peptide è suo analogo protetto Boc, Boc-.......

Discussion

In sintesi, questo documento dimostra la facilità con cui le assemblee a base di peptidi possono essere formati in vitro. Il processo prevede peptidi disponibili in commercio e solventi, e si verifica spontaneamente in condizioni ambientali, per aggiunta di un solvente polare nella provetta. È fondamentale utilizzare HFP come solvente dei peptidi, a causa della bassa solubilità dei peptidi in altri solventi organici. Inoltre, a causa della elevata volatilità di HFP è necessario preparare soluzione madre fresco .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
NH2-Phe-Phe-OH	Bachem	G-2925.0001
Boc-Phe-Phe-OH	Bachem	A-3205.0005
1,1,1,3,3,3-esafluoro-2-propanolo	Sigma-Aldrich	52512-100ML
Etanolo assoluto (disidratato) AR sterile	Bio-Lab Ltd.	52555	Miscelazione con TDW per la preparazione della soluzione al 50% di
acetato di uranile	Sigma-Aldrich	73943	Per colorazione negativa. È possibile lavorare senza di esso.
vetrino di copertura	Marienfeld Laboratory Vetreria	110590
Griglie TEM	Microscopia elettronica	Scienze FCF200-Cu-50	Formvar/Carbon 200 Mesh, Cu
Carta da filtro quanttiva	Whatman	1001055
Ossido di deuterio (D2O)	Sigma-Aldrich	151882-100G	99,9 atom %
D CaF2 finestra	PIKE Technologies	160-1212	finestra 25 mm x 2 mm. Per misure FT-IR
Punte AFM	NanoScience Instruments	Sonde CFMR	Aspire, serie CFMR-25
Unità filtranti	Millipore	SLGV033RS	Millex-GV, 0.22 &; m, PVDF, 33 mm, sterilizzato a raggi
gamma SEM	FEI		Quanta 200 ESEM
TEM	FEI		Tecnai T12 G2 Spirit
AFM	JPK Instruments		A JPK NanoWizard3
FT-IR	Thermo Fisher Scientific		Nicolet 6700 spettrometro d'oro avanzato
FT-IR Purge	Parker		BALSTON FT-IR Purge Gas Generator modello 75-52
Software OMNIC (Nicolet)	Thermo Nicolet Corporation		Per l'analisi degli spettri FT-IR
Miscelatore a vortice	Wisd Attrezzatura		ViseMix VM
Peso	Mettler Toledo		NewClassic MS
Sputter coater	Polaron		SC7640 Sputter Coater