生物分子的工程设计是功能强大的精密软材料设计中的关键概念。生物分子具有出广泛的功能和结构,包括化学识别(例如,酶底物或粘合剂配体的化学识别),精美的纳米结构(由肽,蛋白质或核酸组成),以及异常的机械性能(如丝状强度, 刚度,粘弹性和回弹性)。近日,特拉华大学Christopher J. Kloxin,Darrin J. Pochan,宾夕法尼亚大学Jeffery G. Saven等发展了一种物理(非共价)相互作用与“点击”共价组装相结合的方法,用于制备肽基聚合物。这些聚合物的纳米级单体单元是低分子量肽的同四聚体,α-螺旋bundles。肽bundles单体或bundlemers可以被设计成具有多种化学功能。蛋白质状结构肽bundles可精确定位不同bundlemers末端之间的共价键,从而形成具有有趣且可控制的物理特性的聚合物,例如刚性棒,半柔性或扭结链以及热响应性水凝胶网络。聚合物刚度可以通过改变连接剂来控制。此外,通过控制bundlemer外围的氨基酸序列,对特定的氨基酸侧链进行修饰(包括“点击”化学功能化),可创建各种各样的杂化纳米材料。
Dongdong Wu, Jeffery G. Saven*, Christopher J. Kloxin,* Darrin J. Pochan*, et al. Polymers with controlled assembly and rigidity made with click-functional peptide bundles. Nature, 2019
DOI: 10.1038/s41586-019-1683-4