北卡罗莱纳州立大学马特·希普曼 众所周知，肽可以自组装成由β片组成的纳米纤维
然而，这种自组装以前涉及到相同分子的相同拷贝——分子甲连接到另一个分子甲
新的研究不仅证明了交替肽可以产生这些β-折叠——以ABAB模式——而且证明了为什么会发生这种情况
该图像是对肽的CATCH(+)和CATCH(-)混合物的计算机模拟的改编
信用:格雷格·胡达拉 一组研究人员已经证实，有可能设计出由一排有序的交替肽组成的双层纳米纤维，并确定了是什么使这些肽自动组装成这种模式
这一基本发现提高了制造具有多种生物医学应用的特制“阿巴布”肽纳米纤维的可能性
肽是由短氨基酸链组成的小蛋白质
众所周知，肽可以自组装成由β片组成的纳米纤维
然而，这种自组装通常涉及同一分子的相同拷贝——分子甲连接到另一个分子甲
这项新的工作不仅证明了交替的肽可以产生这些β-折叠——以ABAB模式——而且证明了为什么会发生这种情况
“我们的团队在这项工作中利用了计算模拟、核磁共振(核磁共振)观察和实验方法，我们现在知道是什么推动了这些交替肽结构的产生，”卡罗尔·霍尔说，她是这项工作的一篇论文的相应作者，也是北卡罗来纳州立大学化学和生物分子工程的卡米尔·德雷福斯大学杰出教授
霍尔说:“这很重要，因为一旦你理解了为什么这些ABAB结构中的肽会有这种行为，你就可以开发出更多的肽。”
在这项研究中，研究人员研究了一对叫做CATCH(+)和CATCH(-)的肽
当被引入到溶液中时，肽自身排成一行，交替两个肽
肽也在每个纳米纤维的两个β层中组装
这项研究本身包括三个部分
格雷格·胡达拉在佛罗里达大学的实验室创造了肽，促进了肽β片的共同组装，并进行实验工作，提供了系统及其行为的概述
胡达拉是这篇论文的合著者，也是佛罗里达大学J
克雷顿·普鲁特家庭生物医学工程系
与此同时，佐治亚理工学院的阿纳特·帕拉瓦图的团队使用固态核磁共振技术来测量ABAB肽β-折叠中原子和分子的精确相对位置
帕拉瓦图是这篇论文的合著者，也是佐治亚理工学院化学和生物分子工程学院的副教授
最后，北卡罗来纳州立大学的霍尔团队进行了计算模拟，以确定是什么推动了佛罗里达大学和佐治亚理工学院的研究人员所看到的行为
似乎有多种力量在引导交替肽结构的组装中起作用
两种类型的肽中的一种带负电荷，而第二种带正电荷
因为正电荷和负电荷相互吸引，而相同电荷的肽相互排斥，这导致链中肽的交替顺序
系统组织的另一个方面，堆叠，是由每个肽中的氨基酸类型驱动的
具体来说，每个肽中的一些氨基酸是疏水的，而另一些是亲水的
事实上，疏水性氨基酸想要相互粘附，这导致了在β-折叠中看到的两层“堆积”效应
“重要的是，不同的力量要平衡，以产生目标结构，”霍尔说
“如果任何一种分子力太强或太弱，分子可能永远不会溶解在水中，或者可能无法识别它们想要的伴侣
这些分子不是有序的纳米结构，而是可能形成杂乱无章的一团，或者根本没有结构
" “我们对此感兴趣，因为它让我们一瞥这些系统如何工作的基本性质，”胡达拉说
“我们不知道自然界中有任何类似的共同组装系统与我们在这里制造的系统相似
“共组装肽系统有望应用于生物医学领域，因为我们可以将蛋白质附着在具有特定用途的甲或乙肽上
例如，我们可以创建一个肽支架，其中包含一系列规则的酶，这些酶可以作为催化剂影响局部区域的身体化学
" 帕拉瓦图说:“我们在这里制作的结构令人印象深刻，但它们仍然不如我们在自然界看到的生物结构那样精确和复杂。”
“出于同样的原因，我们不知道含有这种交替肽结构的天然结构
这是一个良好的开端
我们很兴奋看到它去哪里
" 霍尔说:“如果不利用这个研究小组的不同专业领域，这项工作是不可能的。”
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