自組裝超分子生物材料相較于傳統(tǒng)高分子材料具有眾多優(yōu)勢(shì),包括結(jié)構(gòu)功能可調(diào)性、響應(yīng)性、可逆性,以及良好的生物相容性。蛋白質(zhì)是生命體所有活動(dòng)的執(zhí)行分子,利用多肽鏈來(lái)構(gòu)建自組裝超分子生物材料,除了具備一般超分子材料的優(yōu)點(diǎn),也能最大化地實(shí)現(xiàn)其活性與功能,具有豐富的生物應(yīng)用場(chǎng)景,為新型生物材料的開(kāi)發(fā)提供了無(wú)限可能。然而,盡管已有了很大進(jìn)展,人們?nèi)匀粚?duì)多肽自組裝超分子體系的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系缺乏規(guī)律性的認(rèn)識(shí)。本論文聚焦于多肽自組裝超分子的生物功能化材料的設(shè)計(jì)及應(yīng)用,希望能為制備更安全有效的生物材料提供一些解決方案。論文的主要研究?jī)?nèi)容概述如下。第一部分:設(shè)計(jì)了靶向細(xì)菌膜的自組裝抗菌肽。抑菌肽作為天然的抗菌分子,可作用于微生物磷脂膜,因其能抵抗細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性而備受關(guān)注。其中,聚合陽(yáng)離子肽能與病原菌的負(fù)電微生物膜相互作用,導(dǎo)致細(xì)菌死亡。但共價(jià)聚合陽(yáng)離子肽成本高、效率低,對(duì)細(xì)菌磷脂膜的靶向作用和破壞作用也不強(qiáng)。本文基于多肽自組裝超分子,開(kāi)發(fā)了一種可增強(qiáng)抗菌活性的抗菌肽。我們?cè)诹鶅r(jià)陽(yáng)離子肽的序列中插入具有自組裝功能的雙苯丙氨酸（FF）的核心基序,得到新型抑菌肽KRRFFRRK（FF8）。FF8在中性環(huán)境下... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

針對(duì)含三個(gè)氨基酸的所有8000種組合三肽進(jìn)行歸一化聚合傾向評(píng)分

第一章緒論9的三維培養(yǎng)（圖1-2）。圖1-2KDL-12自組裝肽。（A）KDL-12模型。（B）KDL-12肽形成的水凝膠。（C）軟骨細(xì)胞培養(yǎng)在KDL-12肽的水凝膠中。（PNAS，2002）231.5.3通過(guò)引入化學(xué)修飾影響多肽自組裝研究發(fā)現(xiàn)，可通過(guò)將具有自組裝功能的化學(xué)基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至多肽分子上，改變肽的非共價(jià)相互作用，促進(jìn)肽的自組裝。最為常見(jiàn)的是將富含苯環(huán)的萘基、嵌二萘基或芴甲氧羰基共價(jià)地連接在多肽上，增強(qiáng)肽的疏水性和π-π相互作用。Zhang等人利用嵌二萘基連接兩個(gè)丙氨酸，形成的分子能自組裝成水凝膠，可用于抗生素的載藥41。Jayawarna等人把芴甲氧羰基修飾在G、A、L、F四種氨基酸構(gòu)成的6種多肽上，發(fā)現(xiàn)它們均可以自組裝成多肽纖維，進(jìn)而形成能支持細(xì)胞三維培養(yǎng)的多肽水凝膠42。Zhou等人將萘基修飾在四肽FYFY上，發(fā)現(xiàn)當(dāng)末端酪氨酸的酚羥基上帶有磷酸基團(tuán)（Nap-FYFY-PO4）時(shí)多肽不會(huì)發(fā)生自組裝42。只有當(dāng)遇到堿性磷酸酶后，磷酸基團(tuán)被水解，由此增加了肽的疏水性后，才會(huì)發(fā)生自組裝。由于這個(gè)特性，該多肽能以過(guò)表達(dá)堿性磷酸酶的癌癥細(xì)胞為靶向，在其上自組裝并殺滅腫瘤細(xì)胞。Frederix等人將3，5-巰基苯甲酸與GLKFK肽通過(guò)酰胺鍵連接，肽與肽之間可通過(guò)二硫鍵交聯(lián)，然后以此為單元自組裝成六聚體多肽纖維（圖1-3）43。

多聚體自組裝纖維


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