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Controlling the Diameters of Nanotubes Self‐Assembled from Designed Peptide Bolaphiles
Small ( IF 13.0 ) Pub Date : 2018-02-12 , DOI: 10.1002/smll.201703216 Yurong Zhao 1 , Wei Yang 1 , Dong Wang 1 , Jiqian Wang 1 , Zongyi Li 2 , Xuzhi Hu 2 , Stephen King 3 , Sarah Rogers 3 , Jian R. Lu 2 , Hai Xu 1
Small ( IF 13.0 ) Pub Date : 2018-02-12 , DOI: 10.1002/smll.201703216 Yurong Zhao 1 , Wei Yang 1 , Dong Wang 1 , Jiqian Wang 1 , Zongyi Li 2 , Xuzhi Hu 2 , Stephen King 3 , Sarah Rogers 3 , Jian R. Lu 2 , Hai Xu 1
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Controlling the diameters of nanotubes represents a major challenge in nanostructures self‐assembled from templating molecules. Here, two series of bolaform hexapeptides are designed, with Set I consisting of Ac‐KI4K‐NH2, Ac‐KI3NleK‐NH2, Ac‐KI3LK‐NH2 and Ac‐KI3TleK‐NH2, and Set II consisting of Ac‐KI3VK‐NH2, Ac‐KI2V2K‐NH2, Ac‐KIV3K‐NH2 and Ac‐KV4K‐NH2. In Set I, substitution for Ile in the C‐terminal alters its side‐chain branching, but the hydrophobicity is retained. In Set II, the substitution of Val for Ile leads to the decrease of hydrophobicity, but the side‐chain β‐branching is retained. The peptide bolaphiles tend to form long nanotubes, with the tube shell being composed of a peptide monolayer. Variation in core side‐chain branching and hydrophobicity causes a steady shift of peptide nanotube diameters from more than one hundred to several nanometers, thereby achieving a reliable control over the underlying molecular self‐assembling processes. Given the structural and functional roles of peptide tubes with varying dimensions in nature and in technological applications, this study exemplifies the predictive templating of nanostructures from short peptide self‐assembly.
中文翻译：
控制由设计的肽亲和性分子自组装的纳米管的直径
在通过模板分子自组装的纳米结构中，控制纳米管的直径代表了一项重大挑战。在这里，设计了两个系列的bolaform六肽，其中I组由Ac‐KI 4 K‐NH 2，Ac‐KI 3 NleK‐NH 2，Ac‐KI 3 LK‐NH 2和Ac‐KI 3 TleK‐NH 2组成，第二组由Ac‐KI 3 VK‐NH 2，Ac‐KI 2 V 2 K‐NH 2，Ac‐KIV 3 K‐NH 2和Ac‐KV 4 K‐NH 2组成。在组I中，在C端取代Ile会改变其侧链分支，但疏水性得以保留。在组II中，用Val代替Ile导致疏水性降低，但保留了侧链β-支化。肽亲液分子倾向于形成长的纳米管，且管壳由肽单层组成。核心侧链支化和疏水性的变化导致肽纳米管直径从100纳米到几纳米的稳定变化，从而实现了对潜在分子自组装过程的可靠控制。考虑到在自然界和技术应用中具有不同尺寸的肽管的结构和功能作用，本研究例证了由短肽自组装形成的纳米结构的预测模板。
更新日期：2018-02-12
中文翻译：
控制由设计的肽亲和性分子自组装的纳米管的直径
在通过模板分子自组装的纳米结构中，控制纳米管的直径代表了一项重大挑战。在这里，设计了两个系列的bolaform六肽，其中I组由Ac‐KI 4 K‐NH 2，Ac‐KI 3 NleK‐NH 2，Ac‐KI 3 LK‐NH 2和Ac‐KI 3 TleK‐NH 2组成，第二组由Ac‐KI 3 VK‐NH 2，Ac‐KI 2 V 2 K‐NH 2，Ac‐KIV 3 K‐NH 2和Ac‐KV 4 K‐NH 2组成。在组I中，在C端取代Ile会改变其侧链分支，但疏水性得以保留。在组II中，用Val代替Ile导致疏水性降低，但保留了侧链β-支化。肽亲液分子倾向于形成长的纳米管，且管壳由肽单层组成。核心侧链支化和疏水性的变化导致肽纳米管直径从100纳米到几纳米的稳定变化，从而实现了对潜在分子自组装过程的可靠控制。考虑到在自然界和技术应用中具有不同尺寸的肽管的结构和功能作用，本研究例证了由短肽自组装形成的纳米结构的预测模板。
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