ACS Nano：L-组氨酸和 L-苯丙氨酸的熵驱动共组装形成超分子材料

Nanoyu

2023-02-07

分子自组装和共组装允许形成具有显着物理特性的多样且定义明确的超分子结构。在缔合分子中，氨基酸由于其固有的生物相容性和简单性而特别有吸引力。 L-组氨酸 (L-His) 的生物活性对映体在蛋白质中发挥结构和功能作用，但不会自组装形成离散的纳米结构。

为了扩展结构空间以包括含 L-His 的材料，特拉维夫大学Ehud Gazit探索了 L-His 与所有芳香族氨基酸的共组装，包括苯丙氨酸 (Phe)、酪氨酸 (Tyr) 和色氨酸 (Trp)，所有两种对映体形式。

文章要点

1）与原始的 L-His 相比，这种结构单元与所有芳香族氨基酸的组合产生了不同的形态，包括纤维、棒状和片状结构。

2）电喷雾电离质谱 (ESI-MS) 表明在所有六种组合中均形成了超分子共组装，但飞行时间二次离子质谱 (ToF-SIMS) 表明最佳无缝共组装发生在 L-His 之间和 L-Phe，而在其他情况下，可以观察到不同程度的相分离。

3）事实上，等温滴定量热法 (ITC) 表明 L-His 和 L-Phe 之间的亲和力最高，其中共组装结构的形成是由熵驱动的。因此，在所有组合中，L-His 和 L-Phe 的共同组装产生了单晶。该结构揭示了 3D 网络的形成，该网络具有通过 -N (L-His) 和 -NH (LPhe) 之间的氢键稳定的纳米腔。

总之，使用共组装方法，研究人员扩展了氨基酸纳米材料的领域，并展示了基于其与 L-Phe 的特定相互作用获得包含 L-His 的离散超分子纳米结构的能力。

参考文献

Om Shanker Tiwari, et al, Entropically-Driven Co-assembly of L‑Histidine and L‑Phenylalanine to Form Supramolecular Materials, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.2c09872

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c09872