配列設計されたペプチドとポリペプチドを結合する:ポリ ((ガマ-ベンジルL-グルタミン酸) -b-巻き巻きペプチドコポリマーの合成と組み立て
Hana Robson Marsden1, Jan-Willem Handgraaf, Fabio Nudelman
1Department of Soft Matter Chemistry, Leiden Institute of Chemistry, Leiden University, P.O. Box 9502, 2300 RA Leiden, The Netherlands.
Journal of the American Chemical Society
|January 30, 2010
まとめ
研究者らは新しいポリペプチドブロック設計のペプチドキメラを開発した. これらの自己組織化ペプチドは,潜在的に標的化された薬物投与アプリケーションのための調整可能なナノ構造を作り出します.
科学分野:
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
背景:
- ペプチドベースの材料は,高度なアプリケーションのためのユニークな特性を提供します.
- ペプチドキメラの設計は,異なる機能の組み合わせを可能にします.
- 既存の方法は,大きなポリペプチドブロックを自己組み立てシステムに組み込むのに苦労することが多い.
研究 の 目的:
- ポリペプチドブロック設計ペプチドの新種を合成し特徴づけること.
- これらのペプチドキメラの自己組み立て能力をナノ構造に探求するために.
- 機能性ペプチドベースのナノマテリアルを作成するためのモジュラーアプローチを実証する.
主な方法:
- 巻き巻き型ペプチド (E) の固体相合成.
- ペプチドEから開始されたガンマベンジルL-グルタミン酸N-カルボキシアンヒドリドのリング開きポリメリゼーション.
- 互補ペプチド (EとK) 間のコイル・コイル相互作用を利用した非共性アセンブリ.
- ダイナミックな光散乱,顕微鏡 (SEM,冷凍TEM),スペクトル顕微鏡 (CD,光) を用いた特徴付け.
主要な成果:
- ポリペプチドブロック設計のペプチドの合成に成功し,ブロック長 (36-250残基) が異なるポリ・ガンマ・ベンジル・ル・グルタマート (PBLG) を用いた.
- 中性pHの水溶液でナノ構造 (ポリマーソーム,バイセル) に自己組み立てが実証されています.
- ナノ構造体のサイズ,形状,表面機能をモジュラーブロック組み合わせで調整できる制御.
- コイル・コイル相互作用により,PBLGブロックと水性ペプチドブロックの非共性結合が可能になった.
結論:
- ポリペプチドブロック設計ペプチドの新種のクラスが成功裏に作成されました.
- これらのペプチドキメラは,ペプチドベースのナノ構造物を構築するための汎用的なプラットフォームを提供します.
- モジュール式システムは,ナノ構造物の特性を正確に制御することを可能にします.
- 潜在的応用には,カプセル化と機能化の能力により,標的型薬物投与車両が含まれています.
関連する概念動画
Protein Organization
Proteins are polymers of amino acid residues. They are versatile and responsible for different cellular functions, including DNA replication, molecular transport, catalysis, and structural support. Proteins have a hierarchical structure comprising at least three levels of organization: primary, secondary, and tertiary structure. Some large proteins have a quaternary structure where individual protein subunits are linked together.
The primary structure of a protein is its amino acid sequence.
The primary structure of a protein is its amino acid sequence.
Protein Organization
Overview
Peptide Bonds
A peptide bond covalently attaches amino acids through a dehydration reaction. One amino acid's carboxyl group and another amino acid's amino group combine, releasing a water molecule. The resulting bond is the peptide bond. The products that such linkages form are peptides. As more amino acids join this growing chain, the resulting chain is a polypeptide. Each polypeptide has a free amino group at one end. This end has the N-terminal, or the amino-terminal, and the other end has a free...
Protein Folding
Proteins are chains of amino acids linked together by peptide bonds. Upon synthesis, a protein folds into a three-dimensional conformation, critical to its biological function. Interactions between its constituent amino acids guide protein folding, and hence the protein structure is primarily dependent on its amino acid sequence.
Protein Structure Is Critical to Its Biological Function
Proteins perform a wide range of biological functions such as catalyzing chemical reactions, providing...
Protein Structure Is Critical to Its Biological Function
Proteins perform a wide range of biological functions such as catalyzing chemical reactions, providing...
Protein Complex Assembly
Proteins can form homomeric complexes with another unit of the same protein or heteromeric complexes with different types. Most protein complexes self-assemble spontaneously via ordered pathways, while some proteins need assembly factors that guide their proper assembly. Despite the crowded intracellular environment, proteins usually interact with their correct partners and form functional complexes.
Many viruses self-assemble into a fully functional unit using the infected host cell to...
Many viruses self-assemble into a fully functional unit using the infected host cell to...
Peptidoglycan Synthesis
Structure of PeptidoglycanPeptidoglycan is a vital structural component of the bacterial cell wall, providing mechanical strength and shape to the cell. It consists of repeating units of two sugars—N-acetylglucosamine (NAG) and N-acetylmuramic acid (NAM)—linked by β-1,4 glycosidic bonds. These sugar chains are cross-linked by short peptide chains, forming a mesh-like polymer that surrounds the bacterial plasma membrane.Cytoplasmic Phase – Precursor SynthesisPeptidoglycan biosynthesis begins in...


