A formação de estruturas biomoleculares ordenada pelo auto-montagem de pequenos peptídeos

Resumo

Este documento descreve a formação de estruturas com base em peptídeos altamente ordenada pelo processo espontâneo de auto-montagem. O método utiliza peptídeos comercialmente disponíveis e equipamento de laboratório comum. Esta técnica pode ser aplicada a uma grande variedade de péptidos e podem conduzir à descoberta de novos conjuntos com base em peptídeos.

Resumo

Na natureza, complexas estruturas funcionais são formadas por auto-montagem de biomoléculas em condições suaves. Compreender as forças que controlam a auto-montagem e imitando este processo in vitro vai trazer grandes avanços nas áreas de ciência e nanotecnologia de materiais. Entre os blocos de construção biológica disponíveis, os péptidos têm várias vantagens uma vez que apresentam diversidade substancial, a sua síntese em grande escala é simples, e podem ser facilmente modificados com entidades biológicas e químicas ^1,2. Várias classes de péptidos concebidos, tais como péptidos cíclicos, péptidos de anfifilo e peptídeo-conjugados de auto-montam em estruturas ordenadas em solução. Dipeptides Homoaromatic, são uma classe de peptídeos auto-organizados curtas que contenham toda a informação molecular necessário para formar estruturas ordenadas, como nanotubos, esferas e fibrilas ^3-8. Uma grande variedade destes péptidos estão disponíveis comercialmente. 9 Os protocolos aqui apresentados podem ser adaptadas a outras classes de péptidos ou blocos de construção biológica e pode potencialmente levar à descoberta de novas estruturas à base de péptidos e para um melhor controlo da sua montagem.

Introdução

Formas Natureza ordenado e funcional das estruturas pelo processo de auto-montagem biomolecular. Compreender as forças que governam este processo espontâneo pode levar à capacidade de imitar a auto-montagem in vitro e, consequentemente, grandes avanços na área de ciências de materiais ^10,11. Peptídeos, especificamente, são uma grande promessa como um bloco de construção biomolecular, pois apresentam grande diversidade estrutural, a facilidade de síntese química, e pode facilmente ser funcionalizadas com entidades biológicas e químicas. O campo de peptídeo auto-montagem foi iniciada por Ghadiri e seus colegas, que demonstraram a auto-montagem de na....

Protocolo

1. Auto-montagem de Homoaromatic Dipeptídeos

1. Pesa-se o péptido desejado na sua forma liofilizada (por exemplo, _{NH2-Phe-Phe-OH,} Boc-Fen-Fen-COOH) e preparar uma solução de reserva dissolvendo o péptido em 1,1,1,3,3,3-hexafluoro -2-propanol (HFP) à concentração adequada (por exemplo, 100 mg / ml para o _{NH2-Phe-Phe-OH} e Boc-Fen-Fen-COOH) ^7,17,46.
2. Misture a solução com vórtice e colocados sobre o banco até que o péptido seja dissolvido completamente e a solução parece claro (alguns minutos).
3. Dilui-se a solução-mãe de péptido, com um solvente adequado, a uma concentração adequada (por ex....

Resultados

Este documento descreve um método para a formação de estruturas ordenadas na escala nano e micrómetro pelo auto-montagem de peptídeos. De modo a demonstrar este processo simples que apresentar e caracterizar o coassembly de dois péptidos aromáticos simples (Figura 1). Um dos péptidos é o _{NH2-Phe-Phe-OH} (difenilalanina) péptido, que pode auto-montar em uma solução aquosa em estruturas tubulares ocas com dimensões nanométricas ^7. O outro péptido é o seu análogo Boc protegido, Boc-Phe.......

Discussão

Em resumo, este estudo demonstra a facilidade com que os conjuntos com base em peptídeos podem ser formados in vitro. O processo envolve a péptidos e solventes comercialmente disponíveis, e isto ocorre espontaneamente sob as condições ambientes, mediante a adição de um solvente polar para o tubo de ensaio. É fundamental utilizar HFP como um solvente dos peptídeos, devido à baixa solubilidade dos péptidos em outros solventes orgânicos. Além disso, devido à alta volatilidade da HFP, é necessário preparar solução .......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
NH2-Phe-Phe-OH	Bachem	G-2925.0001
Boc-Phe-Phe-OH	Bachem	A-3205.0005
1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol	Sigma-Aldrich	52512-100ML
Etanol absoluto (desidratado) AR estéril	Bio-Lab Ltd.	52555	Mistura com TDW para a preparação de solução a 50% Acetato de
uranila	Sigma-Aldrich	73943	Para coloração negativa. É possível trabalhar sem ele.
lamínula de vidro	Marienfeld Laboratory Glassware	110590
TEM grids	Microscopia Eletrônica Ciências	FCF200--50	Formvar/Carbono 200 Mesh,
Papel de filtro quantitativo	Whatman	1001055
Óxido de deutério (D2O)	Sigma-Aldrich	151882-100G	99,9 átomo % D
CaF2 janela	PIKE Technologies	160-1212	Janela de 25 mm x 2 mm. Para as pontas
prova	Aspire dos instrumentos	CFMR	de filtro da série CFMR-25
			, 0,22 μ m, PVDF, 33 mm, esterilizado por gama
SEM	FEI		Quanta 200 ESEM
TEM	FEI		Tecnai T12 G2 Spirit
AFM	JPK Instruments		A JPK NanoWizard3
FT-IR	Thermo Fisher Scientific		Nicolet 6700 Advanced Gold Spectrometer
FT-IR Purge	Parker		BALSTON FT-IR Gerador de Gás de Purga modelo 75-52
Software OMNIC (Nicolet)	Thermo Nicolet Corporation		Para análise de espectros FT-IR
Misturador de vórtice	Wisd Equipamento		ViseMix VM
Peso	Mettler Toledo		NewClassic MS
Revestidor de pulverização catódica	Polaron		SC7640 Revestidor de pulverização catódica

de CFMR Aspire dos instrumentos das measurments de FT-IR, SLGV033RS Millex-GV das unidades de laboratório