控制金纳米颗粒与计算机设计的协调蛋白质的关联和分离
Matthew J Eibling1, Christopher M MacDermaid1, Zhaoxia Qian1
1Department of Chemistry, University of Pennsylvania , Philadelphia, Pennsylvania 19104, United States.
Journal of the American Chemical Society
|November 18, 2017
概括
计算设计的蛋白质可逆地使用离子连接金纳米颗粒. 蛋白质长度控制了纳米粒子的分离,使得可调节的材料性能可用于先进的应用.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 蛋白质工程是指蛋白质工程.
背景情况:
- 纳米颗粒的生物聚合物功能化创造了多功能混合材料.
- 蛋白质为工程提供复杂的结构,组装和识别能力.
- DNA编程提供了长度和识别,但缺乏蛋白质的多功能性.
研究的目的:
- 通过计算设计一种用于可逆纳米粒子组装的蛋白质.
- 为控制的纳米粒子分离设计蛋白质长度.
- 为了研究离子介导的蛋白质-纳米粒子相互作用.
主要方法:
- 用Zn2+协调位点进行计算蛋白质设计.
- 设计蛋白质对金纳米粒子表面的共价附着.
- 使用表面等离子共振 (SPR) 和传输电子显微镜 (TEM) 监测纳米粒子的结合和分离.
- 调查蛋白质结构变化和自我组装对Zn2+的反应.
主要成果:
- 设计的蛋白质在Zn2+结合后自组装成螺旋式同质体.
- 蛋白质通过Zn2+调解可逆黄金纳米粒子协会.
- 纳米粒子分离可以根据蛋白质长度 (螺旋式重复单位) 调节.
- SPR红移和TEM证实了Zn2+依赖的纳米粒子协会和分离变化.
结论:
- 通过计算设计的蛋白质可以实现可调节,可逆的纳米粒子组件.
- 蛋白质结构,折叠,长度和离子反应可以为特定的功能进行工程.
- 这种方法可以精确控制纳米粒子之间的距离和材料特性.
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