Polymers with controlled assembly and rigidity made with click-functional peptide bundles

生物分子 点击化学 共价键 聚合物 材料科学 单体 纳米技术 自愈水凝胶 侧链 蛋白质工程 化学 高分子化学 有机化学 复合材料
作者
Dongdong Wu,Nairiti J. Sinha,Jeeyoung Lee,Bryan P. Sutherland,Nicole I. Halaszynski,Yu Tian,Jeffrey L. Caplan,Huixi Violet Zhang,Jeffery G. Saven,Christopher J. Kloxin,Darrin J. Pochan
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:574 (7780): 658-662 被引量:100
标识
DOI:10.1038/s41586-019-1683-4
摘要

The engineering of biological molecules is a key concept in the design of highly functional, sophisticated soft materials. Biomolecules exhibit a wide range of functions and structures, including chemical recognition (of enzyme substrates or adhesive ligands1, for instance), exquisite nanostructures (composed of peptides2, proteins3 or nucleic acids4), and unusual mechanical properties (such as silk-like strength3, stiffness5, viscoelasticity6 and resiliency7). Here we combine the computational design of physical (noncovalent) interactions with pathway-dependent, hierarchical ‘click’ covalent assembly to produce hybrid synthetic peptide-based polymers. The nanometre-scale monomeric units of these polymers are homotetrameric, α-helical bundles of low-molecular-weight peptides. These bundled monomers, or ‘bundlemers’, can be designed to provide complete control of the stability, size and spatial display of chemical functionalities. The protein-like structure of the bundle allows precise positioning of covalent linkages between the ends of distinct bundlemers, resulting in polymers with interesting and controllable physical characteristics, such as rigid rods, semiflexible or kinked chains, and thermally responsive hydrogel networks. Chain stiffness can be controlled by varying only the linkage. Furthermore, by controlling the amino acid sequence along the bundlemer periphery, we use specific amino acid side chains, including non-natural ‘click’ chemistry functionalities, to conjugate moieties into a desired pattern, enabling the creation of a wide variety of hybrid nanomaterials. Designed tetrameric peptide bundles covalently connected end-to-end yield rigid, semiflexible and kinked chains, as well as hydrogel networks, providing a platform for synthetic biomaterials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
123完成签到,获得积分10
1秒前
洁净的代容完成签到 ,获得积分10
1秒前
3秒前
田様应助GSD采纳,获得10
4秒前
minnom完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
顾矜应助阿胡采纳,获得10
5秒前
HK完成签到 ,获得积分10
6秒前
亢kxh发布了新的文献求助10
9秒前
cxw发布了新的文献求助10
9秒前
开心完成签到,获得积分10
11秒前
charmer完成签到,获得积分10
12秒前
荒野牧人完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
小康学弟完成签到 ,获得积分10
14秒前
tomato的痛苦你不知道完成签到,获得积分10
14秒前
shuqi完成签到 ,获得积分10
15秒前
glanceofwind完成签到 ,获得积分10
17秒前
天天快乐应助亢kxh采纳,获得10
17秒前
安安发布了新的文献求助10
20秒前
ray完成签到 ,获得积分10
21秒前
8R60d8应助charmer采纳,获得10
21秒前
22秒前
小奇葩完成签到,获得积分10
22秒前
小黑鲨完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
J_L应助嗬娜采纳,获得10
24秒前
xx发布了新的文献求助10
25秒前
www完成签到 ,获得积分10
25秒前
GSD完成签到,获得积分10
27秒前
华仔应助武原龙采纳,获得10
27秒前
28秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得30
28秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
cocolu应助科研通管家采纳,获得30
28秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得30
28秒前
28秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
小强x完成签到,获得积分10
30秒前
CodeCraft应助hkh采纳,获得10
30秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Future Approaches to Electrochemical Sensing of Neurotransmitters 1000
生物降解型栓塞微球市场(按产品类型、应用和最终用户)- 2030 年全球预测 1000
Electron microscopy study of magnesium hydride (MgH2) for Hydrogen Storage 1000
Finite Groups: An Introduction 800
壮语核心名词的语言地图及解释 700
盐环境来源微生物多相分类及嗜盐古菌基因 组适应性与演化研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3907795
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3453610
关于积分的说明 10876268
捐赠科研通 3179566
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1756547
邀请新用户注册赠送积分活动 849623
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 791654