लघु पेप्टाइड्स के आत्म विधानसभा के हिसाब से Biomolecular संरचनाओं के गठन
Summary
इस पत्र में स्वयं विधानसभा की सहज प्रक्रिया से अत्यधिक आदेश दिया पेप्टाइड आधारित संरचनाओं के गठन का वर्णन करता है. विधि व्यावसायिक रूप से उपलब्ध पेप्टाइड्स और आम प्रयोगशाला उपकरण का इस्तेमाल करता. इस तकनीक पेप्टाइड्स की एक विशाल विविधता के लिए लागू किया जा सकता है और नई पेप्टाइड आधारित विधानसभाओं की खोज करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं.
Abstract
प्रकृति में, जटिल कार्यात्मक संरचनाओं हल्के शर्तों के तहत biomolecules के आत्म विधानसभा द्वारा गठित कर रहे हैं. विधानसभा स्वयं को नियंत्रित करने वाली ताकतों को समझना और इन विट्रो में इस प्रक्रिया की नकल उतार सामग्री विज्ञान और नैनो के क्षेत्रों में प्रमुख अग्रिमों के बारे में लाना होगा. वे पर्याप्त विविधता उपहार के रूप में उपलब्ध जैविक इमारत ब्लॉकों के अलावा, पेप्टाइड्स बड़े पैमाने में उनके संश्लेषण सीधा है, कई फायदे हैं, और वे आसानी से जैविक और रासायनिक संस्थाओं 1,2 के साथ संशोधित किया जा सकता है. ऐसे चक्रीय पेप्टाइड्स, amphiphile पेप्टाइड्स और पेप्टाइड conjugates समाधान में आदेश दिया संरचनाओं में स्वयं को इकट्ठा के रूप में डिजाइन पेप्टाइड्स के कई वर्गों. Homoaromatic dipeptides, ऐसे नैनोट्यूब, क्षेत्रों और तंतुओं 3-8 के रूप में आदेश दिया संरचनाओं फार्म के लिए आवश्यक सभी आणविक जानकारी होती है कि कम आत्म इकट्ठे पेप्टाइड्स के एक वर्ग के हैं. इन पेप्टाइड्स के एक बड़े विभिन्न प्रकार के व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है.
<pवर्ग = "jove_content"> इस पत्र homoaromatic पेप्टाइड्स के आत्म विधानसभा द्वारा आदेश संरचनाओं के गठन की ओर एक प्रक्रिया है कि प्रस्तुत करता है. प्रोटोकॉल केवल वाणिज्यिक अभिकर्मकों और बुनियादी प्रयोगशाला उपकरणों की आवश्यकता है. इसके अलावा, कागज पेप्टाइड आधारित विधानसभाओं के लक्षण वर्णन के लिए उपलब्ध तरीकों में से कुछ का वर्णन करता है. इन तरीकों इलेक्ट्रॉन और परमाणु शक्ति माइक्रोस्कोपी शामिल हैं और अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी (फुट आईआर) फूरियर रूपांतरण. इसके अलावा, पांडुलिपि पेप्टाइड्स का सम्मिश्रण (coassembly) और इस प्रक्रिया से संरचना की तरह एक "एक तार पर मोती" के गठन को दर्शाता है. 9 यहाँ प्रस्तुत प्रोटोकॉल संभवतः कर सकते हैं पेप्टाइड्स या जैविक इमारत ब्लॉकों के अन्य वर्गों के लिए अनुकूलित किया जा सकता है नई पेप्टाइड आधारित संरचनाओं की खोज करने के लिए और उनके विधानसभा के बेहतर नियंत्रण के लिए नेतृत्व.Introduction
प्रकृति रूपों biomolecular आत्म विधानसभा की प्रक्रिया से संरचनाओं का आदेश दिया और कार्यात्मक. इस सहज प्रक्रिया है कि सरकार बलों को समझने के लिए इन विट्रो में विधानसभा स्वयं नकल और फलस्वरूप सामग्री विज्ञान 10,11 के क्षेत्र में प्रमुख अग्रिमों के लिए करने की क्षमता को जन्म दे सकती है. पेप्टाइड्स, विशेष रूप से, वे बड़े संरचनात्मक विविधता, रासायनिक संश्लेषण की आसानी उपस्थित के बाद से, एक biomolecular बिल्डिंग ब्लॉक के रूप में महान वादा पकड़, और आसानी से जैविक और रासायनिक संस्थाओं के साथ क्रियाशील किया जा सकता है. पेप्टाइड स्वयं विधानसभा के क्षेत्र Ghadiri और डी और एल अमीनो एसिड 12 के साथ बारी चक्रीय पेप्टाइड्स द्वारा पेप्टाइड नैनोट्यूब के विधानसभा स्वयं का प्रदर्शन किया जो उनके सहयोगियों ने बीड़ा उठाया है. पेप्टाइड विधानसभाओं के डिजाइन करने के लिए अन्य सफल दृष्टिकोण रैखिक bolaamphiphile पेप्टाइड्स 5, amphiphiles (एपी) 6, nonconjugated स्वयं पूरक आयनिक पेप्टाइड्स 13, surfactant तरह पेप्टाइड्स शामिल <sup> 4,14, और diblock 15 copolypeptides.
एक और अधिक हाल दृष्टिकोण कम खुशबूदार पेप्टाइड्स के आत्म विधानसभा शामिल है, homoaromatic dipeptides करार दिया. इन पेप्टाइड्स खुशबूदार प्रकृति (जैसे Phe-पीएचई, tert-butyl dicarbonate (बीओसी)-Phe-Phe) 7,8,16-21 साथ ही दो एमिनो एसिड शामिल हैं. इन homoaromatic पेप्टाइड्स द्वारा गठित संरचनाओं ट्यूबलर संरचना, क्षेत्रों, चादर की तरह विधानसभाओं और फाइबर 6,8,15,21-32 शामिल हैं. कुछ मामलों में फाइबर एक हाइड्रोजेल 33-37 पैदावार कि एक महीन रेशा जाल उत्पन्न करते हैं. इन विधानसभाओं biosensing, दवा वितरण, आण्विक इलेक्ट्रॉनिक्स, आदि के लिए आवेदन पत्र शोषण किया गया है. 38-45
इस पत्र homoaromatic पेप्टाइड्स का सहज आत्म विधानसभा शुरू करने के क्रम में आवश्यक प्रयोगात्मक चरणों का वर्णन. इसके अलावा, यह coassembly पेप्टाइड की प्रक्रिया को प्रस्तुत करता है. इस प्रक्रिया पेप्टाइड की एक से अधिक प्रकार की आत्म विधानसभा शामिलमोनोमर.
Diphenylalanine पेप्टाइड (एनएच 2-Phe-Phe-COOH) और उसके Boc एनालॉग संरक्षित (बीओसी-Phe-Phe-OH): हमारा प्रदर्शन दो व्यावसायिक रूप से उपलब्ध पेप्टाइड्स के coassembly शामिल हैं. एक supermolecular संरचना में पेप्टाइड्स स्वयं assembles से प्रत्येक: किसी भी क्षेत्रों या तंतुओं में diphenylalanine पेप्टाइड रूपों ट्यूबलर विधानसभाओं और बीओसी-Phe-Phe-OH पेप्टाइड स्वयं assembles विलायक 7,17,46 पर निर्भर करता है. हम निश्चित अनुपात में दो पेप्टाइड्स मिश्रित और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी, बल माइक्रोस्कोपी और फुट आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा हुई विधानसभाओं की विशेषता. विधियों कुछ सौ नैनोमीटर व्यास के साथ लम्बी असेंबलियों से जुड़े हुए हैं कि कई माइक्रोन की एक व्यास (1-4 सुक्ष्ममापी) के साथ गोलाकार तत्वों (~ 300-800 एनएम) के शामिल है जो एक पेप्टाइड आधारित संरचना के गठन का प्रदर्शन . गोलाकार संरचना पर पिरोया होने लगते हैं के रूप में विधानसभाओं, उनकी आकृति विज्ञान में मनके तार सदृशलम्बी असेंबलियों. इसलिए हम इन विधानसभाओं "biomolecular हार 'करार दिया. "Biomolecular हार" एक दवा वितरण एजेंट के रूप में या इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए एक पाड़ के रूप में, एक नई biomaterial के रूप में काम आ सकते हैं. इसके अलावा, पेप्टाइड्स के आत्म विधानसभा की ओर जाता है कि प्रक्रिया पेप्टाइड्स और biomolecules के अन्य वर्गों के साथ उपयोग किया जा सकता है. यह आत्म विधानसभा और नया आदेश दिया संरचनाओं के गठन में शामिल बलों की एक बेहतर समझ के लिए नेतृत्व कर सकते हैं.
Protocol
Representative Results
Discussion
संक्षेप में, इस कागज पेप्टाइड आधारित विधानसभाओं विट्रो में गठित किया जा सकता है जिसमें आसानी दर्शाता है. प्रक्रिया व्यावसायिक रूप से उपलब्ध पेप्टाइड्स और विलायकों शामिल है, और यह टेस्ट ट्यूब के लि…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम मैरी क्यूरी इंटरनेशनल Reintegration अनुदान से और जर्मन इसराइल फाउंडेशन द्वारा समर्थित किया गया. हम AFM विश्लेषण के लिए श्री Yair Razvag को स्वीकार करते हैं.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| NH2-Phe-Phe-OH | Bachem | G-2925.0001 | |
| Boc-Phe-Phe-OH | Bachem | A-3205.0005 | |
| 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol | Sigma-Aldrich | 52512-100ML | |
| Ethanol absolute (Dehydrated) AR sterile | Bio-Lab Ltd. | 52555 | Blending with TDW for the preparation of 50% solution |
| Uranyl acetate | Sigma-Aldrich | 73943 | For negative staining. It is possible to work without it. |
| glass cover slip | Marienfeld Laboratory Glassware | 110590 | |
| TEM grids | Electron Microscopy Sciences | FCF200-Cu-50 | Formvar/Carbon 200 Mesh, Cu |
| Quantitive filter paper | Whatman | 1001055 | |
| Deuterium Oxide (D2O) | Sigma-Aldrich | 151882-100G | 99.9 atom % D |
| CaF2 window | PIKE Technologies | 160-1212 | 25 mm x 2 mm window. For FT-IR measurments |
| AFM tips | NanoScience Instruments | CFMR | Aspire probes, CFMR-25 series |
| Filter units | Millipore | SLGV033RS | Millex-GV, 0.22 μm, PVDF, 33 mm, gamma sterilized |
| SEM | FEI | Quanta 200 ESEM | |
| TEM | FEI | Tecnai T12 G2 Spirit | |
| AFM | JPK Instruments | A JPK NanoWizard3 | |
| FT-IR | Thermo Fisher Scientific | Nicolet 6700 advanced gold spectrometer | |
| FT-IR Purge | Parker | BALSTON FT-IR Purge Gas Generator model 75-52 | |
| OMNIC (Nicolet) software | Thermo Nicolet Corporation | For FT-IR spectra analysis | |
| Vortex mixer | Wisd Laboratory Equipment | ViseMix VM | |
| Weight | Mettler Toledo | NewClassic MS | |
| Sputter coater | Polaron | SC7640 Sputter Coater |
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