Name: Vorming van Bestelde Biomoleculaire structuren door de zelf-assemblage van korte peptiden (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-11-21T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 26 s
Description: Leer de zelfassemblage van Diphenylalanine en Bach-beschermde analoog tot biomoleculaire kettingen via SEM-visualisatie. Deze methode maakt complexe peptide-structuren toegankelijk voor biochemisch onderzoek.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit werk werd ondersteund door de Marie Curie International Reïntegratie Grant en door de Duits-Israël Foundation. Wij erkennen de heer Yair Razvag voor AFM-analyse.

1. Zelf-assemblage van Homoaromatic Dipeptiden <ol><li> Weeg het gewenste peptide in de gelyofiliseerde vorm (bijvoorbeeld NH2-Phe-Phe-OH, Boc-Phe-Phe-COOH) en een voorraadoplossing bereid door oplossen van het peptide in 1,1,1,3,3,3-hexafluor -2-propanol (HFP) tot de geschikte concentratie (bijv. 100 mg / ml voor NH2-Phe-Phe-OH en Boc-Phe-Phe-COOH) 7,17,46. </li><li> Meng de oplossing om met vortex en plaats op de bank totdat het peptide volledig is opgelost en de oplossing lijkt duidelijk (een paar minuten). </li><li> Verdun het peptide voorraadoplossing met een geschikt oplosmiddel om de geschikte concentratie (bijv. 2 mg / ml NH2-Phe-Phe-OH triple gedestilleerd water (tdw) voor de vorming van nanobuisjes door toevoeging van 2 ul van het peptide stockoplossing aan 98 gl TDW, 5 mg / ml van Boc-Phe-Phe-COOH in ethanol voor de vorming van bolvormige structuren). </li><li> Bewaar de oplossing bij kamertemperatuur gedurende 24hr. </li><li> Om eventuele preaggregation voorkomen, bereiden verse voorraad oplossingen voor elk experiment. </li></ol> 2. Coassembly of Two Homoaromatic Dipeptiden <ol><li> Bereid een oplossing van 50% ethanol door gelijke volumes van TDW en absolute ethanol. Gebruik vortex om de twee oplossingen te mengen. </li><li> Weeg 2 mg van het NH2-Phe-Phe-OH peptide en 1 mg van het Boc-Phe-Phe-OH peptide. Los elk peptide in HFP tot een concentratie van 100 mg / ml. </li><li> Meng de peptiden voorraad oplossingen met behulp van vortex en leg ze op de bank tot de peptiden volledig zijn opgelost en de oplossingen lijken duidelijk. </li><li> Meng de peptiden voorraad oplossingen om de gewenste verhouding. In dit specifieke experiment mengen 10 ul van de NH2-Phe-Phe-OH peptide met 6 pi van de Boc-Phe-Phe-OH peptide (tot een uiteindelijke verhouding van respectievelijk 05:03). Vanwege de hoge volatiliteit van de HFP oplosmiddel, is het raadzaam om een ​​grote hoeveelheid van deze voorraad oplossing te bereiden (op least 10 pi). </li><li> Gebruik vortex aan de gemengde peptiden voorraad oplossing te mengen. </li><li> Verdun de gemengde peptiden voorraadoplossing met 50% ethanol om de gewenste eindconcentratie. In dit specifieke experiment om een eindconcentratie van 5 mg / ml te verkrijgen voor NH2-Phe-Phe-OH en 3 mg / ml voor Boc-Phe-Phe-OH, voeg 8 pi van de gemengde peptiden voorraadoplossing 92 pl van de 50% ethanoloplossing. Gebruik een pipet om voorzichtig de oplossing te mengen. </li><li> Bewaar de oplossing bij kamertemperatuur gedurende 24 uur. </li><li> Opgemerkt wordt dat vanwege de zeer volatiele aard van het oplosmiddel, de experimenten zijn gevoelig voor kleine veranderingen in de concentratie van de peptiden. Daarom moet verse voorraad oplossingen worden voorbereid voor elk experiment. </li></ol> 3. Karakterisering van de Zelf-geassembleerde structuren met behulp van Scanning Electron Microscopy (SEM) <ol><li> Na 24 uur incubatie, breng dan een 10 ul druppel van de peptiden oplossing op een glazen baair slip en droog bij kamertemperatuur. </li><li> Coat het monster op het glas met een laagje goud (enkele nanometers) met een sputter coater voor 90 sec. </li><li> Afbeelding de samenstellen met behulp van SEM werkt bij 10-20 kV. </li></ol> 4. Karakterisering van de Zelf-geassembleerde structuren met behulp van transmissie-elektronenmicroscopie (TEM) <ol><li> Plaats een 10 ul druppel van de peptiden oplossing op een 200-mesh koperen rooster bedekt met koolstof en gestabiliseerd door een polymeerfilm ondersteuning. </li><li> Na 1 min verwijdert het overtollige vocht met behulp van filtreerpapier. </li><li> Bereid een oplossing van 2% uranylacetaat in TDW. Filter de oplossing met behulp van 0,22 urn filter. </li><li> Om het monster (negatieve kleuring) vlek, een druppel van 10 pl uranylacetaat oplossing op de grid. </li><li> Na 30 sec verwijderen overtollige vloeistof met behulp van filtreerpapier. Opgemerkt zij dat hoewel negatieve kleuring verbetert het contrast van de beelden, is niet in alle gevallen essentieel. </li><li> Het imago van de steekproef op the raster door TEM werkzaam bij 120 kV. </li></ol> 5. Drie-dimensionale karakterisatie van de Assemblies van Atomic Force Microscopy (AFM) <ol><li> Bereid een monster voor de AFM-analyse met behulp van de in paragraaf 3.1 beschreven procedure. </li><li> Analyseer het monster op het glas met behulp van een AFM instrument werken in de AC modus. Gebruik silicium uitkragingen met een veerconstante van 3 N / m en een resonantiefrequentie van 75 kHz. </li><li> Begin met het scannen van een groot gebied van het raster, om de gewenste structuur te vinden. Dan richten op een specifiek kleiner gebied en scan (de grootte van de scan was 2,5 micrometer x 2,5 micrometer voor het beeld in dit manuscript). </li></ol> 6. Karakterisering van de secundaire structuur van FT-IR <ol><li> Breng een 30 ul druppel van de oplossing peptiden een CaF2-venster. </li><li> Laat de oplossing drogen bij kamertemperatuur. </li><li> De adsorptie van water in het IR-spectrum bij 1650 cm -1.Deze piek is in het centrum van de amide I band van de peptidebinding. Het is ook een typische piek voor α-helix structuren van peptiden en proteïnen 47. Om dit probleem op te lossen en te voorkomen dat het signaal van water, moet een waterstof-tot-deuterium uitwisseling worden uitgevoerd. Breng een druppel deuteriumoxide (D2O) op de gedroogde peptide monster. De daling moet groot genoeg zijn om volledig te bedekken de peptide storting op het raam zijn. </li><li> Laat het monster te drogen onder vacuüm. </li><li> Herhaal de stappen 6.3 en 6.4 2x tot maximale waterstof naar deuterium uitwisseling te waarborgen. Sla het monster onder vacuüm tot haar analyse. </li><li> Noteer de FT-IR spectra met behulp van een gedeuteriseerde triglycerinesulfaat (DTGS) detector. De FT-IR systeem een ​​spoelgas generator, om vochtigheid in de omgeving van het monster te voorkomen. Voor monsters van korte peptiden, is het het beste om het monster te scannen 2000 x op een resolutie van 4 cm -1. De transmissie minimale waarden kunnen worden vastgesteld via deftware geleverd met het instrument. </li></ol>

<ol><li>Rajagopal, K., Schneider, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembling+peptides+and+proteins+for+nanotechnological+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Opin.+Struc.+Biol%22%5BJournal%5D)">Self-assembling peptides and proteins for nanotechnological applications.</a> Curr. Opin. Struc. Biol. 14, 480-486 (2004).</li>
<li>Ulijn, R. V., Smith, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Designing+peptide+based+nanomaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Designing peptide based nanomaterials.</a> Chem. Soc. Rev. 37, 664-675 (2008).</li>
<li>Bong, D. T., Clark, T. D., Granja, J. R., Ghadiri, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembling+organic+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Self-assembling organic nanotubes.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 40, 988-1011 (2001).</li>
<li>Vauthey, S., Santoso, S., Gong, H. Y., Watson, N., Zhang, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+self-assembly+of+surfactant-like+peptides+to+form+nanotubes+and+nanovesicles%5BTitle%5D)+AND+%22P.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Molecular self-assembly of surfactant-like peptides to form nanotubes and nanovesicles.</a> P. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99, 5355-5360 (2002).</li>
<li>Matsui, H., Gologan, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Crystalline+glycylglycine+bolaamphiphile+tubules+and+their+pH-sensitive+structural+transformation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+B%22%5BJournal%5D)">Crystalline glycylglycine bolaamphiphile tubules and their pH-sensitive structural transformation.</a> J. Phys. Chem. B. 104, 3383-3386 (2000).</li>
<li>Hartgerink, J. D., Beniash, E., Stupp, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+and+mineralization+of+peptide-amphiphile+nanofibers%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Self-assembly and mineralization of peptide-amphiphile nanofibers.</a> Science. 294, 1684-1688 (2001).</li>
<li>Reches, M., Gazit, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Casting+metal+nanowires+within+discrete+self-assembled+peptide+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Casting metal nanowires within discrete self-assembled peptide nanotubes.</a> Science. 300, 625-627 (2003).</li>
<li>Reches, M., Gazit, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+self-assembly+of+peptide+nanostructures%3A+mechanism+of+association+and+potential+uses%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Nanosci%22%5BJournal%5D)">Molecular self-assembly of peptide nanostructures: mechanism of association and potential uses.</a> Curr. Nanosci. 2, 105-111 (2006).</li>
<li>Yuran, S., Razvag, Y., Reches, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coassembly+of+Aromatic+Dipeptides+into+Biomolecular+Necklaces%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Coassembly of Aromatic Dipeptides into Biomolecular Necklaces.</a> ACS Nano. 6, 9559-9566 (2012).</li>
<li>Zhang, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emerging+biological+materials+through+molecular+self-assembly%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol.+Adv%22%5BJournal%5D)">Emerging biological materials through molecular self-assembly.</a> Biotechnol. Adv. 20, 321-339 (2002).</li>
<li>Zhang, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+novel+biomaterials+through+molecular+self-assembly%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Fabrication of novel biomaterials through molecular self-assembly.</a> Nat. Biotechnol. 21, 1171-1178 (2003).</li>
<li>Hartgerink, J. D., Granja, J. R., Milligan, R. A., Ghadiri, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembling+peptide+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Self-assembling peptide nanotubes.</a> J. Am. Chem. Soc. 118, 43-50 (1996).</li>
<li>Holmes, T. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extensive+neurite+outgrowth+and+active+synapse+formation+on+self-assembling+peptide+scaffolds%5BTitle%5D)+AND+%22P.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Extensive neurite outgrowth and active synapse formation on self-assembling peptide scaffolds.</a> P. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97, 6728-6733 (2000).</li>
<li>Santoso, S., Hwang, W., Hartman, H., Zhang, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+of+surfactant-like+peptides+with+variable+glycine+tails+to+form+nanotubes+and+nanovesicles%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Self-assembly of surfactant-like peptides with variable glycine tails to form nanotubes and nanovesicles.</a> Nano Lett. 2, 687-691 (2002).</li>
<li>Bellomo, E. G., Wyrsta, M. D., Pakstis, L., Pochan, D. J., Deming, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimuli-responsive+polypeptide+vesicles+by+conformation-specific+assembly%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Mater%22%5BJournal%5D)">Stimuli-responsive polypeptide vesicles by conformation-specific assembly.</a> Nat. Mater. 3, 244-248 (2004).</li>
<li>Reches, M., Gazit, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formation+of+closed-cage+nanostructures+by+self-assembly+of+aromatic+dipeptides%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Formation of closed-cage nanostructures by self-assembly of aromatic dipeptides.</a> Nano Lett. 4, 581-585 (2004).</li>
<li>Reches, M., Gazit, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+of+peptide+nanotubes+and+amyloid-like+structures+by+charged-termini-capped+diphenylalanine+peptide+analogues%5BTitle%5D)+AND+%22Isr.+J.+Chem%22%5BJournal%5D)">Self-assembly of peptide nanotubes and amyloid-like structures by charged-termini-capped diphenylalanine peptide analogues.</a> Isr. J. Chem. 45, 363-371 (2005).</li>
<li>Park, J., Kahng, B., Kamm, R. D., Hwang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atomistic+simulation+approach+to+a+continuum+description+of+self-assembled+beta-sheet+filaments%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys.+J%22%5BJournal%5D)">Atomistic simulation approach to a continuum description of self-assembled beta-sheet filaments.</a> Biophys. J. 90, 2510-2524 (2006).</li>
<li>Yan, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversible+transitions+between+peptide+nanotubes+and+vesicle-like+structures+including+theoretical+modeling+studies%5BTitle%5D)+AND+%22ChemEur.+J%22%5BJournal%5D)">Reversible transitions between peptide nanotubes and vesicle-like structures including theoretical modeling studies.</a> ChemEur. J. 14, 5974-5980 (2008).</li>
<li>Yan, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transition+of+cationic+dipeptide+nanotubes+into+vesicles+and+oligonucleotide+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Transition of cationic dipeptide nanotubes into vesicles and oligonucleotide delivery.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 46, 2431-2434 (2007).</li>
<li>Burkoth, T. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure+of+the+beta-amyloid+%2810-35%29+fibril%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Structure of the beta-amyloid (10-35) fibril.</a> J. Am. Chem. Soc. 122 (10-35), 7883-7889 (2000).</li>
<li>Aggeli, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hierarchical+self-assembly+of+chiral+rod-like+molecules+as+a+model+for+peptide+beta-sheet+tapes%2C+ribbons%2C+fibrils%2C+and+fibers%5BTitle%5D)+AND+%22P.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Hierarchical self-assembly of chiral rod-like molecules as a model for peptide beta-sheet tapes, ribbons, fibrils, and fibers.</a> P. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98, 11857-11862 (2001).</li>
<li>Hamley, I. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Peptide+fibrillization%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Peptide fibrillization.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 46, 8128-8147 (2007).</li>
<li>Maji, S. K., Haldar, D., Drew, M. G. B., Banerjee, A., Das, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+of+beta-turn+forming+synthetic+tripeptides+into+supramolecular+beta-sheets+and+amyloid-like+fibrils+in+the+solid+state%5BTitle%5D)+AND+%22Tetrahedron%22%5BJournal%5D)">Self-assembly of beta-turn forming synthetic tripeptides into supramolecular beta-sheets and amyloid-like fibrils in the solid state.</a> Tetrahedron. 60, 3251-3259 (2004).</li>
<li>Jahn, T. R., Parker, M. J., Homans, S. W., Radford, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amyloid+formation+under+physiological+conditions+proceeds+via+a+native-like+folding+intermediate%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Struct.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">Amyloid formation under physiological conditions proceeds via a native-like folding intermediate.</a> Nat. Struct. Mol. Biol. 13, 195-201 (2006).</li>
<li>Shimada, T., Sakamoto, N., Motokawa, R., Koizumi, S., Tirrell, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+process+of+peptide+amphiphile+worm-like+micelles%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+B%22%5BJournal%5D)">Self-assembly process of peptide amphiphile worm-like micelles.</a> J. Phys. Chem. B. 116, 240-243 (2012).</li>
<li>Sedman, V. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface-templated+fibril+growth+of+peptide+fragments+from+the+shaft+domain+of+the+adenovirus+fibre+protein%5BTitle%5D)+AND+%22Protein+Pept.+Lett%22%5BJournal%5D)">Surface-templated fibril growth of peptide fragments from the shaft domain of the adenovirus fibre protein.</a> Protein Pept. Lett. 18, 268-274 (2011).</li>
<li>Choi, S. -j, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+self-assembly+behaviors+of+cyclic+and+linear+peptides%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Differential self-assembly behaviors of cyclic and linear peptides.</a> Biomacromolecules. 13, 1991-1995 (2012).</li>
<li>Ghosh, S., Reches, M., Gazit, E., Verma, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioinspired+design+of+nanocages+by+self-assembling+triskelion+peptide+elements%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Bioinspired design of nanocages by self-assembling triskelion peptide elements.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 46, 2002-2004 (2007).</li>
<li>Li, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembling+nanotubes+consisting+of+rigid+cyclic+gamma-peptides%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Funct.+Mater%22%5BJournal%5D)">Self-assembling nanotubes consisting of rigid cyclic gamma-peptides.</a> Adv. Funct. Mater. 22, 3051-3056 (2012).</li>
<li>Krysmann, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+of+peptide+nanotubes+in+an+organic+solvent%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Self-assembly of peptide nanotubes in an organic solvent.</a> Langmuir. 24, 8158-8162 (2008).</li>
<li>Segman-Magidovich, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sheet-like+assemblies+of+charged+amphiphilic+alpha%2Fbeta-peptides+at+the+air-water+interface%5BTitle%5D)+AND+%22ChemEur.+J%22%5BJournal%5D)">Sheet-like assemblies of charged amphiphilic alpha/beta-peptides at the air-water interface.</a> ChemEur. J. 17, 14857-14866 (2011).</li>
<li>Jayawarna, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanostructured+hydrogels+for+three-dimensional+cell+culture+through+self-assembly+of+fluorenylmethoxycarbonyl-dipeptides%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Nanostructured hydrogels for three-dimensional cell culture through self-assembly of fluorenylmethoxycarbonyl-dipeptides.</a> Adv. Mater. 18, 611-614 (2006).</li>
<li>Mahler, A., Reches, M., Rechter, M., Cohen, S., Gazit, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rigid%2C+self-assembled+hydrogel+composed+of+a+modified+aromatic+dipeptide%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Rigid, self-assembled hydrogel composed of a modified aromatic dipeptide.</a> Adv. Mater. 18, 1365-1368 (2006).</li>
<li>Ryan, D. M., Doran, T. M., Anderson, S. B., Nilsson, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+C-terminal+modification+on+the+self-assembly+and+hydrogelation+of+fluorinated+Fmoc-Phe+derivatives%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Effect of C-terminal modification on the self-assembly and hydrogelation of fluorinated Fmoc-Phe derivatives.</a> Langmuir. 27, 4029-4039 (2011).</li>
<li>Jung, J. P., Gasiorowski, J. Z., Collier, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibrillar+peptide+gels+in+biotechnology+and+biomedicine%5BTitle%5D)+AND+%22Biopolymers%22%5BJournal%5D)">Fibrillar peptide gels in biotechnology and biomedicine.</a> Biopolymers. 94, 49-59 (2010).</li>
<li>Xing, B. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrophobic+interaction+and+hydrogen+bonding+cooperatively+confer+a+vancomycin+hydrogel%3A+A+potential+candidate+for+biomaterials%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Hydrophobic interaction and hydrogen bonding cooperatively confer a vancomycin hydrogel: A potential candidate for biomaterials.</a> J. Am. Chem. Soc. 124, 14846-14847 (2002).</li>
<li>Gore, T., Dori, Y., Talmon, Y., Tirrell, M., Bianco-Peled, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+of+model+collagen+peptide+amphiphiles%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Self-assembly of model collagen peptide amphiphiles.</a> Langmuir. 17, 5352-5360 (2001).</li>
<li>Ashkenasy, N., Horne, W. S., Ghadiri, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+of+self-assembling+peptide+nanotubes+with+delocalized+electronic+states%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Design of self-assembling peptide nanotubes with delocalized electronic states.</a> Small. 2, 99-102 (2006).</li>
<li>Mizrahi, M., Zakrassov, A., Lerner-Yardeni, J., Ashkenasy, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Charge+transport+in+vertically+aligned%2C+self-assembled+peptide+nanotube+junctions%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Charge transport in vertically aligned, self-assembled peptide nanotube junctions.</a> Nanoscale. 4, 518-524 (2012).</li>
<li>Ryu, J., Lim, S. Y., Park, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoluminescent+peptide+nanotubles%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Photoluminescent peptide nanotubles.</a> Adv. Mater. 21, 1577-1581 (2009).</li>
<li>Ryu, J., Kim, S. -W., Kang, K., Park, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+diphenylalanine%2Fcobalt+oxide+hybrid+nanowires+and+their+application+to+energy+storage%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Synthesis of diphenylalanine/cobalt oxide hybrid nanowires and their application to energy storage.</a> ACS Nano. 4, 159-164 (2010).</li>
<li>Yan, X., Zhu, P., Li, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+and+application+of+diphenylalanine-based+nanostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Self-assembly and application of diphenylalanine-based nanostructures.</a> Chem. Soc. Rev. 39, 1877-1890 (2010).</li>
<li>Amdursky, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blue+luminescence+based+on+quantum+confinement+at+peptide+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Blue luminescence based on quantum confinement at peptide nanotubes.</a> Nano Lett. 9, 3111-3115 (2009).</li>
<li>Maity, S., Jana, P., Maity, S. K., Haldar, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesoporous+vesicles+from+supramolecular+helical+peptide+as+drug+carrier%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Mesoporous vesicles from supramolecular helical peptide as drug carrier.</a> Soft Matter. 7, 10174-10181 (2011).</li>
<li>Adler-Abramovich, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembled+organic+nanostructures+with+metallic-like+stiffness%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Self-assembled organic nanostructures with metallic-like stiffness.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 49, 9939-9942 (2010).</li>
<li>Pelton, J. T., McLean, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectroscopic+methods+for+analysis+of+protein+secondary+structure%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Biochem%22%5BJournal%5D)">Spectroscopic methods for analysis of protein secondary structure.</a> Anal. Biochem. 277, 167-176 (2000).</li>
<li>Haris, P. I., Chapman, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+conformational+analysis+of+peptides+using+fourier-transform+IR+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Biopolymers%22%5BJournal%5D)">The conformational analysis of peptides using fourier-transform IR spectroscopy.</a> Biopolymers. 37, 251-263 (1995).</li>
</ol>

De auteurs verklaren dat zij geen concurrerende financiële belangen.

Kortom, dit document toont het gemak waarmee peptide-gebaseerde samenstellingen in vitro kunnen worden gevormd. Het proces omvat de handel verkrijgbare peptiden en oplosmiddelen, en spontaan onder omgevingsomstandigheden, na de toevoeging van een polair oplosmiddel aan de reageerbuis. Het is cruciaal om HFP als oplosmiddel van de peptiden, vanwege de lage oplosbaarheid van de peptiden in andere organische oplosmiddelen. Bovendien, vanwege de hoge vluchtigheid van HFP moet vers voorraadoplossing voor elk experim...

Natuur vormen besteld en functionele structuren door het proces van biomoleculaire zelfassemblage. Inzicht in de krachten die dit spontaan proces regeren kan leiden tot de mogelijkheid om zelf-assemblage in vitro na te bootsen en daarmee tot grote vooruitgang op het gebied van materiaalkunde 10,11. Peptiden specifiek, zijn veelbelovend als een biomoleculaire bouwsteen, daar er grote structurele diversiteit, gemak van chemische synthese, en kan gemakkelijk worden gefunctionaliseerd met biologische en chemische entiteiten. Het gebied van peptide zelfassemblage is ontwikkeld door Ghadiri en zijn collega&#39;s, die de zelf-assemblage van peptide nanobuisjes aangetoond door cyclische peptiden met afwisselend D-en L-aminozuren 12. Andere succesvolle benaderingen voor het ontwerpen van peptide samenstellingen omvatten lineaire bolaamphiphile peptiden 5, amfifielen (AP) 6, ongeconjugeerd zelf-complementaire peptiden ionische 13 oppervlakte-achtige peptiden <sup&gt; 4,14 en diblok copolypeptides 15. Een meer recente benadering omvat de zelf-assemblage van korte aromatische peptiden, genoemd homoaromatic dipeptiden. Deze peptiden omvatten slechts twee aminozuren met aromatische aard (Phe-Phe, tert-butyldicarbonaat (Boc)-Phe-Phe) 7,8,16-21. De structuren gevormd door deze homoaromatic peptiden omvatten buisvormige structuren, bollen, blad-achtige samenstellingen en vezels 6,8,15,21-32. De vezels in sommige gevallen een fibril een mesh die een hydrogel 33-37 oplevert. Deze vergaderingen zijn uitgebuit voor toepassingen van biosensoren, drug delivery, moleculaire elektronica, enz. 38-45 Dit document beschrijft de experimentele stappen die nodig zijn om de spontane zelf-assemblage van homoaromatic peptiden beginnen. Bovendien geeft het proces van peptide coassembly. Dit proces omvat de zelf-assemblage van meer dan een type peptidemonomeer. Onze demonstratie omvat de coassembly twee commercieel verkrijgbare peptiden: het peptide difenylalanine (NH2-Phe-Phe-COOH) en de Boc beschermde analoog (Boc-Phe-Phe-OH). Elk van de peptiden zelf-assembleert een supermoleculaire structuur: de difenylalanine peptide vormen buisvormige samenstellen en Boc-Phe-Phe-OH peptide zelf-assembleert in hetzij bolletjes of vezels afhankelijk van het oplosmiddel 7,17,46. We gemengd beide peptiden in bepaalde verhoudingen en gekarakteriseerd de resulterende samenstellingen van elektronenmicroscopie, kracht microscopie en FT-IR spectroscopie. De werkwijzen toonden de vorming van een peptide-gebaseerde structuur die bestaat uit sferische elementen met een diameter van enkele microns (1-4 um) die zijn verbonden door langwerpige constructies met een diameter van enkele honderden nanometer (~ 300-800 nm) . De configuraties lijken kralen strings in hun morfologie, de bolvormige structuren lijken schroefdraad op delangwerpige assemblages. Daarom noemde deze samenstellingen &quot;biomoleculaire kettingen&quot;. De &quot;biomoleculaire kettingen&quot; zou kunnen dienen als een nieuw biomateriaal, als een drug delivery agent of als een steiger voor elektronische toepassingen. Voorts kan de procedure die leidt tot de zelf-assemblage van peptiden worden gebruikt met andere klassen van peptiden en biomoleculen. Het kan leiden tot een beter begrip van de bij zelf-assemblage en de vorming van nieuwe geordende structuren krachten.

<table><tbody><tr><td>NH2-Phe-Phe-OH</td><td>Bachem</td><td>G-2925.0001</td><td></td></tr><tr><td>Boc-Phe-Phe-OH</td><td>Bachem</td><td>A-3205.0005</td><td></td></tr><tr><td>1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>52512-100ML</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol absoluut (Gedehydrateerd) AR sterieel</td><td>Bio-Lab Ltd.</td><td>52555</td><td>Blenden met TDW voor de bereiding van 50% oplossing</td></tr><tr><td>Uranylacetaat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>73943</td><td>Voor negatieve kleuring. Het is mogelijk om zonder te werken.</td></tr><tr><td>Glasdeksel</td><td>Marienfeld Laboratory Glassware</td><td>110590</td><td></td></tr><tr><td>TEM rasters</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>FCF200-Cu-50</td><td>Formvar/Carbon 200 Mesh, Cu</td></tr><tr><td>Kwantitatief filterpapier</td><td>Whatman</td><td>1001055</td><td></td></tr><tr><td>Deuteriumoxide (D2O)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>151882-100G</td><td>99,9 atoom % D</td></tr><tr><td>CaF2 venster</td><td>PIKE Technologies</td><td>160-1212</td><td>25 mm x 2 mm venster. Voor FT-IR metingen</td></tr><tr><td>AFM tips</td><td>NanoScience Instruments</td><td>CFMR</td><td>Aspire sondes, CFMR-25 serie</td></tr><tr><td>Filtereenheden</td><td>Millipore</td><td>SLGV033RS</td><td>Millex-GV, 0,22 &mu;m, PVDF, 33 mm, gamma gesteriliseerd</td></tr><tr><td>SEM</td><td>FEI</td><td></td><td>Quanta 200 ESEM</td></tr><tr><td>TEM</td><td>FEI</td><td></td><td>Tecnai T12 G2 Spirit</td></tr><tr><td>AFM</td><td>JPK Instruments</td><td></td><td>Een JPK NanoWizard3</td></tr><tr><td>FT-IR</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td></td><td>Nicolet 6700 geavanceerd goudspectrometer</td></tr><tr><td>FT-IR purge</td><td>Parker</td><td></td><td>BALSTON FT-IR purge gasgenerator model 75-52</td></tr><tr><td>OMNIC (Nicolet) software</td><td>Thermo Nicolet Corporation</td><td></td><td>Voor FT-IR spectra analyse</td></tr><tr><td>Vortexmixer</td><td>Wisd Laboratory Equipment</td><td></td><td>ViseMix VM</td></tr><tr><td>Weegschaal</td><td>Mettler Toledo</td><td></td><td>NewClassic MS</td></tr><tr><td>Sputter coater</td><td>Polaron</td><td></td><td>SC7640 sputter coater</td></tr></tbody></table>

vorming van bestelde biomoleculaire structuren door de zelf-assemblage van korte peptiden

Formation of Ordered Biomolecular Structures by the Self-assembly of Short Peptides

In de natuur worden complexe functionele structuren gevormd door de zelf-assemblage van biomoleculen onder milde omstandigheden. Inzicht in de krachten die zelf-assemblage te controleren en na te bootsen dit proces in vitro zal aanzienlijke vooruitgang op het gebied van de materiaalkunde en nanotechnologie. Onder de beschikbare biologische bouwstenen, peptiden hebben verschillende voordelen omdat zij aanzienlijke diversiteit presenteren hun synthese op grote schaal is eenvoudig, en ze kunnen gemakkelijk worden gemodificeerd met biologische en chemische entiteiten 1,2. Verschillende klassen ontworpen peptiden zoals cyclische peptiden, amfifiel peptides en peptide-conjugaten zichzelf assembleren tot geordende structuren in oplossing. Homoaromatic dipeptiden, zijn een klasse van korte zelf-geassembleerde peptiden die alle moleculaire informatie om geordende structuren zoals nanotubes, bollen en fibrillen 3-8 vormen bevatten. Een grote verscheidenheid van deze peptiden is in de handel verkrijgbaar. <pclass = &quot;jove_content&quot;&gt; Dit document presenteert een procedure die leidt tot de vorming van geordende structuren door de zelf-assemblage van homoaromatic peptiden. Het protocol vereist enige commerciële reagentia en elementaire laboratoriumapparatuur. Bovendien, het artikel beschrijft een bijzondere voor de karakterisering van peptide-gebaseerde samenstellingen methoden. Deze methoden omvatten elektron en atomic force microscopie en Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). Bovendien, het manuscript toont het mengen van peptiden (coassembly) en de vorming van een &quot;kralen aan een snoer&quot; structuur van deze werkwijze. 9 De gepresenteerde protocol kan mogelijk worden aangepast aan andere klassen van peptiden of biologische bouwstenen en kan leiden tot de ontdekking van nieuwe peptide gebaseerde structuren en betere controle van de assemblage.

Dit document beschrijft een werkwijze voor de vorming van geordende structuren op nano-en microscopische schaal van de zelf-assemblage van peptiden. Om dit eenvoudige proces presenteren we aantonen karakteriseren coassembly twee eenvoudige aromatische peptiden (figuur 1). Een van de peptiden is het NH2-Phe-Phe-OH (difenylalanine) peptide, die zelf-assembleren in een waterige oplossing in holle buisvormige structuren met nanometrische afmetingen 7. De andere peptide is de Boc besche...

Dit document beschrijft de vorming van sterk geordende peptide-gebaseerde structuren door het spontane proces van zelfassemblage. De werkwijze maakt gebruik van commercieel verkrijgbare peptiden en gemeenschappelijke laboratoriumapparatuur. Deze techniek kan worden toegepast op een grote verscheidenheid aan peptiden en kan leiden tot de ontdekking van nieuwe peptiden gebaseerde samenstellingen.

Vorming van Bestelde Biomoleculaire structuren door de zelf-assemblage van korte peptiden

In nature, complex functional structures are formed by the self-assembly of biomolecules under mild conditions. Understanding the forces that control ...

Het algemene doel van deze procedure is het genereren van peptide-gebaseerde assemblages in de vorm van biomoleculaire kettingen. Dit wordt bereikt door eerst stamoplossingen voor te bereiden door Diphenylalanine en de Bach-beschermde analoog hiervan afzonderlijk op te lossen in de juiste hoeveelheid HFP tot een eindconcentratie van 100 mg/mL. De tweede stap is het mengen van de peptide-stamoplossingen in een verhouding van vijf op drie door 10 µL van de Diphenylalanine-peptideoplossing te mengen met 6 µL van de Bach-beschermde Diphenylalanine-peptideoplossing.Vervolgens wordt de gemengde peptide-stockoplossing toegevoegd aan vers bereide 50% ethanol om een uiteindelijke concentratie van vijf milligram per milliliter difenylalanine en drie milligram per milliliter voor Boc-beschermde difenylalanine te verkrijgen. Ten slotte wordt scanning-elektronenmicroscopie gebruikt om de biomoleculaire kettingen aan te tonen die door de twee peptiden gezamenlijk zijn geassembleerd. Het belangrijkste voordeel van het gebruik van zelfassemblageprocessen zoals hier gedemonstreerd, is dat het door spontane progressie mogelijk is om complexe structuren te genereren.In vitro wordt hier de zelfassembl

formation-ordered-biomolecular-structures-self-assembly-short

Research

JoVE Journal

Chemistry

Scheikunde

Een eenvoudige en algemene handleiding peptoïde synthese methode waarbij basisuitrusting en de handel verkrijgbare reagentia wordt geschetst, zodat peptoids gemakkelijk worden gesynthetiseerd in de meeste laboratoria. De synthese, zuivering en karakterisatie van een amfifiele peptoïde 36mer wordt beschreven, evenals de zelf-assemblage in zeer geordende nanosheets.

Vaste-fase-Submonomer Synthese van peptoïde polymeren en hun zelf-assemblage in zeer geordende nanosheets

Dit protocol beschrijft een klinisch-middelen uit het oplossen van de hydrofobe bestanddelen in een waterige omgeving met behulp van combinaties van het zelf monteren van peptide en aminozuur oplossingen. Onze methode is opgelost een belangrijke beperking van hydrofobe therapeutics, die veilig en efficiënt vervoermiddel oplosbaarheid en levering methoden in klinische instellingen.

Oplosbaarheid van hydrofobe bestanddelen in waterige oplossing met behulp van combinaties van het zelf monteren van Peptide en aminozuur

Een protocol voor de synthese van een 1,2-dithiolane gemodificeerde peptide en de karakterisatie van de supramoleculaire structuren die voortvloeien uit de peptide zelf-assemblage.

Synthese en karakterisering van 1,2-Dithiolane gemodificeerde zelfassemblerende Peptides

Dit protocol beschrijft een efficiënte methode om een nanoemulsion voor een oliezuurgehalte acids-platinum(II) conjugate gestabiliseerd met een lysine-tyrosine-fenylalanine (KYF)-tripeptide synthetiseren. De nanoemulsion vormen onder zachte synthetische voorwaarden via zelf-assemblage van de KYF en de geconjugeerde.

Een Tripeptide-gestabiliseerde Nanoemulsion van oliezuur

Dit artikel beschrijft een FRET-based flow cytometrie protocol voor het kwantificeren van eiwit zelf montage in zowel S. cerevisiae en HEK293T cellen.

Opsporen en karakteriseren van zelf-assemblage van eiwitten in vivo door flow Cytometrie

Een protocol wordt gepresenteerd voor de synthese van informatie-gecodeerde peptoid oligomeren en voor de sequentie-gerichte zelfassemblage van deze peptoids in moleculaire ladders met behulp van amines en aldehyden als dynamische covalente reactant paren en Lewis zure zeldzame aarde metalen triflates als multi-role reagentia.

Synthese van informatiedragende Peptoids en hun reeks-geleide Dynamische Covalent Zelfassemblage

Op het snijvlak van organische en waterige oplosmiddelen assembleren op maat gemaakte amfifiele elastine-achtige eiwitten zich in complexe supramoleculaire structuren zoals blaasjes, vezels en coacervaten die worden geactiveerd door omgevingsparameters. De beschreven assemblageprotocollen leveren Op eiwitmembraan gebaseerde compartimenten (PMBC's) met tunable eigenschappen, waardoor de inkapseling van verschillende lading.

Geleid Assemblage van Elastin-achtige eiwitten in gedefinieerde supramoleculaire structuren en cargo-encapsulation in vitro

Dit artikel bevat protocollen voor het ontwerp en de zelfassemblage van nanostructuren van gamma-gemodificeerde peptide nucleïnezuur oligomeren in organische oplosmiddelmengsels.

Zelfassemblage van gamma-gemodificeerde peptide nucleïnezuren in complexe nanostructuren in organische oplosmiddelmengsels

Dit protocol heeft tot doel biofunctionele zelfassemblerende peptiden te evalueren voor celadhesie, organoïde morfologie en genexpressie door immunokleuring. We zullen een colorectale kankercellijn gebruiken om een kosteneffectieve manier te bieden om organoïden te verkrijgen voor intensieve tests.

Fabricage en karakterisering van organoïden van colorectale kanker uit de SW1222-cellijn in ultrakorte zelfassemblerende peptidematrix

Dit protocol presenteert drie snelle en eenvoudige bereidingsmethoden die omgevingsomstandigheden gebruiken om de zelfassemblage van peptiden tot hydrogels op gang te brengen. Daarnaast wordt de karakterisering van peptidehydrogels beschreven, wat aantoont dat mechanisch stabiele peptidehydrogels onder deze eenvoudige omstandigheden kunnen worden gevormd.

Bereiding van mechanisch stabiele, zelf geassembleerde peptiden, hydrogels

Leer de zelfassemblage van Diphenylalanine en Bach-beschermde analoog tot biomoleculaire kettingen via SEM-visualisatie. Deze methode maakt complexe peptide-structuren toegankelijk voor biochemisch onderzoek.

Vorming van Bestelde Biomoleculaire structuren door de zelf-assemblage van korte peptiden

Meer video's verkennen