在动态和准静态α-螺旋之间进行Redox触发的可逆切换

科学领域:

• 超分子化学 超分子化学
• 化学生物学 化学生物学
• 酸科学 酸科学

背景情况:

• 阿尔法螺旋是具有多种功能的关键生物分子.
• 控制二次结构,如螺旋性,对于设计功能性来说至关重要.
• 动态和静态结构具有不同的特性和应用.

研究的目的:

• 为了实现单聚合动态和双聚合准静态α-螺旋之间的可逆转化.
• 研究氧化还原触发二硫化键转换对螺旋性和相互转换率的影响.
• 探索主刚度对右手 (P) 和左手 (M) 阿尔法螺旋相互转换的动力学的影响.

主要方法:

• 合成双重接的α-螺旋,包括基于二硫化物的可逆接和基于双的固定接.
• 使用tri-n-butylphosphine进行还原和4,4'-dithiodipyridine进行氧化以相互转换状态的氧化反应.
• 1,1,2,2-四乙烯的动力学研究,以确定螺旋转化的半衰期,并评估P/M互转率.

主要成果:

• 成功地证明了动态 (单接,dithiol) 和准静态 (双接,dissulfide) 的α-螺旋形式之间的可逆转变.
• 在从动态转变为静态状态时,实现了P/M螺旋互转速率的~10^3倍变化.
• 在双重接中确定了一种动力学上被困 (M) 丰富的形式,该形式在25°C下在约44天内转化为热力学稳定 (P) 丰富的形式.

结论:

• 氧化引发的二硫醇/二硫化转换为控制α螺旋动力学和稳定性提供了有效的策略.
• 开发的系统允许P/M螺旋互转率的显著调节,为基工程提供了一个新的工具.
• 主的刚性在螺旋体相互转换的动力学中起着关键作用,灵活的主可以促进更快的转换.