分子自組裝是自然界進化過程中普遍存在的現(xiàn)象,核酸、蛋白質(zhì)、細胞甚至生命的形成都是通過自組裝實現(xiàn)的,而生物體內(nèi)的大多數(shù)自組裝活動均是在各種各樣的限域環(huán)境中進行的,如細胞、脂質(zhì)膜、酶囊、囊泡、膠束生物有機骨架等。短肽分子本質(zhì)上是一種低分子量的生物活性蛋白,因其內(nèi)在的生物相容性、生物降解性以及低免疫原等特點成為當(dāng)下的研究熱點。作為一種自下而上構(gòu)建超分子納米材料的結(jié)構(gòu)基元,短肽分子的組裝基礎(chǔ)是各種分子間協(xié)同的相互作用力,這些作用力可通過一些常用的動力學(xué)參數(shù)進行調(diào)制,包括pH、溫度、金屬離子、酶以及小分子等�；诖�,我們從仿生學(xué)的角度出發(fā),通過改變共價鍵、非共價鍵以及組裝環(huán)境,以溫和的生物刺激來觸發(fā)分子的自組裝活動,并通過模擬生物體內(nèi)的受限環(huán)境來探究限域空間對短肽自組裝的影響。首先,設(shè)計了一系列N-芴基-9-甲氧羰基（Fmoc）修飾的二肽及氨基酸來探索嗜熱菌蛋白酶的催化作用。實驗和計算模擬結(jié)果表明,氨基酸的疏水性和序列與嗜熱菌蛋白酶催化反應(yīng)的結(jié)合能力和催化效率有顯著的相關(guān)性。根據(jù)不同的底物設(shè)計,嗜熱菌蛋白酶可以催化反應(yīng)向水解或縮合方向發(fā)展。利用嗜熱菌蛋白酶的雙向催化作用設(shè)計了一個兩步反應(yīng),完成了... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級別】：博士

【圖文】：

圖１．１?（ａ）芳香環(huán)的分子結(jié)構(gòu)；（ｂ）兩親性肽的典型分子結(jié)構(gòu)示意圖及相應(yīng)的??

?第１章引言???和天冬氨酸）以及堿性氨基酸（組氨酸、精氨酸和賴氨酸）在生理ｐＨ值下分別??帶正電和負電。此外，還有三種特殊的氨基酸：甘氨酸是最具柔韌性的氨基酸，??它是唯一的非手性氨基酸；脯氨酸的剛性與甘氨酸柔韌性的協(xié)同結(jié)合在形成Ｐ轉(zhuǎn)??角時起重要作用；半胱氨酸易被氧化形成二硫鍵（圖１．２）?這些具有不同??結(jié)構(gòu)和功能的氨基酸通過排列組合的方式形成具有不同序列的肽，這為基于肽組??裝的超分子納米材料提供了充足且多樣的結(jié)構(gòu)基元＝??Ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ?“剛??（Ａ）?ａｌａｒｌｎｅ?（Ｖ）?ｖａｌｉｎｅ?（ｌ）?ｆｅｕｃｉｎｅ?（Ｉ）?ｉｓｏ�。澹酰悖椋颍椋�?（Ｍ）?ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ?；？、！，－）?ｖ?ｘ，ｃ－?ｉ、：?Ｙ?＇、■＇：心崎＾?ｗ?．??＾?＼?｜?Ｓｏ??Ｃｈａｒｇｅｄ?．丄??碩ｉｗ——?ｊ?—ｍｓ??Ｔ??口““ｄ??（Ｄ）?ａｓｐｓｒｔｘ：?ａｃｉｄ?（￡｝?ｇｌｕｔａｍｉｃ?ａｃｉｄ?｜?｜?（Ｋ）?｛？）?ａｒｇｉｎ？ｒ？？?｜?…！??ｈ７ｖＩｏｈ?￥１ｏｈ?｜?ｈｖｌＯＨＨ，％ｌ０Ｍ?卜、義＿?｜?％?？??ＶＨ?１?ＩＩ?＼?＼?Ｉ?Ｖ）Ｈ???ｉ?ｊ?，，痛人?＿，?｜???Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ?Ｏｔｈｅｒ??＜Ｓ）貨ｒｉ■液?（Ｔ）熱ｒｅｆｉｎｅ?（Ｎ）?ａｓｐｓｍ§ｉ？ｖｅ?（Ｑ）?ｇｉｕｆｅｆ＾ｎｅ?（Ｐ）?ｆｘｏ＾ｎｅ?（Ｑ）?＾ｙｃｉｍ?（Ｃ）?ｔｙ＆ｌ＆ｓ??Ｈ＞Ｎｙ＾〇Ｈ?＾－＾ｏｈ?＾ｙ＾ｏＨ＾ｙ＾ｏＨ?（＾〇？?Ｈ＞Ｎ＾ｏｈ＾Ｙ＾ｏｈ??＾？ＯＨ?＾－ＯＨ?Ｌ?？Ｖｓｈ???°?Ｏ＾ＮＨ，??

?第１章引言???氧基酸；負電荷）的合理設(shè)計，另一種四肽，即Ｆｍｏｃ－Ｐｈｅ－Ａｒｇ－Ｇｌｙ－Ａｓｐ?（Ｆｍｏｃ－??ＦＲＧＤ），也被篩選到具有相同的穩(wěn)定Ｆｍｏｃ－ＴＡＥＡ納米球的能力。此外，穩(wěn)定的??納米粒子能夠封裝疏水性染料（尼羅紅）和靶向乳腺癌細胞。這種通過逐步的芳??香環(huán)驅(qū)動的自組裝策略可以提供一個簡潔的方法來構(gòu)建具有不同的潛在應(yīng)用（如??靶向藥物輸送和定向診斷）的具有生物活性納米結(jié)構(gòu)（圖１．４）?ｆ３化??Ａ??）Ｉ??Ｆｍｏｃ－ＴＡＥＡ?＾??＃＃?／／??Ｆｍｏｃ－ＴＡＥＡ?ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ??ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ?ｄｒｕｇ?＊?ｍｍ??ｆＦｍｏｃ－Ｆ?紙５??ＲＧＤ??Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ?ｄｒｕｇ??ｄｅｌｉｖｅｒ｝ｒ?ｎａｎｏｃａｒｒｉｃｒｓ??圖１．４?Ｆｍｏｃ－ＦＲＧＤ穩(wěn)定及功能化的Ｆｍｏｃ－ＴＡＥＡ自組裝納米微球的結(jié)構(gòu)示意圖，以及用于藥??物傳遞的疏水分子的包封??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｆｍｏｃ－ＦＲＧＤ?ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ?ａｎｄ?ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ??Ｆｍｏｃ－ＴＡＥＡ?ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ?ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ，?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｅｎｔｒａｐｍｅｎｔ?ｏｆ??ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ?ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ?ｆｏｒ?ｄｒｕｇ?ｄｅｌｉｖｅｒｙ??１．３酶觸發(fā)的肽自組裝??自組裝是構(gòu)建超分子材料的有效方法，超分子材料主要是通過實驗室的物理??或化學(xué)刺激產(chǎn)生的，這些方法大多只能在體外緩沖溶液中使用，與生物體內(nèi)環(huán)境??７??


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