支链两亲性寡肽双层的组织和结构

最近开发了一类自组装支链两亲肽胶囊（BAPC），可用作新的药物递送载体。BAPCs在组装过程中可以包封高达∼12 kDa的溶质，异常稳定，并且容易被细胞毒性低的细胞吸收。粗粒度模拟支持BAPC由双层定义，类似于二酰磷脂形成的双层。在这里，进行了原子模拟以表征由三种支链两亲性肽（BAP）形成的双层的结构和组织：双（AcFLIVIGSII）-K-K4-CO-NH2，双（Ac-CHA-LIVIGSII）-K-K4-CO-NH2和双（Ac-FLIVI）-K-K4-CO-NH2。结果表明，除了疏水侧链相互作用外，BAPs在同一小叶内形成分子内和分子间主链氢键网络。 两个小叶的末端残基形成一个将两个小叶锁定在一起的叉指区域。双（Ac-FLIVIGSII）-K-K4-CO-NH2和双（Ac-FLIVI）-K-K4-CO-NH2中的苯基在双层中心附近紧密堆积，但不形成具有特定π−π堆积的有序结构。用环己烷侧链取代苯基仅略微增加双层结构的无序水平，因此不会显着影响稳定性，这与双（Ac-CHA-LIVIGSII）-K-K4-CO-NH2 BAPC的实验结果一致。自组装模拟进一步表明，小叶交叉可能发生在BAPC形成的早期阶段。原子模拟还表明，BAPC双层对水具有高度渗透性。 使用将BAPCs转移到不同盐浓度的缓冲液时包封的自猝灭染料的荧光测量验证了这一预测。在原子水平上对BAPC双层组织和结构的更好理解将为未来合理修改BAP序列以改善BAPC作为新型运载工具的特性提供基础。

多功能支链两亲肽双层共轭金纳米粒子的合成与表征

我们提供强有力的化学和生物物理证据，证明已知在溶液中组装成球形纳米组件的支链两亲性肽（BAP）确实组装为肽双层分隔胶囊。这些纳米组件被称为支链两亲性肽胶囊。BAPC被细胞吸收并积聚在核周区域以持续存在而不会明显降解。BAPCs还捕获小蛋白质和溶质，并稳定地包封发射α粒子的放射性核素。我们设计了一种利用硫醇化学将这些肽序列偶联到金纳米颗粒（≤5 nm）上的方法，目的是证明这些肽组装成双层。肽最初通过与金表面的相互作用组装成单层半胱氨酸残基在有机溶剂中的肽C末端。在过量肽存在下，这些肽单层保护的金纳米颗粒随后转变为水溶液，导致在金表面上形成肽双层。该方法被进一步用于生产双层涂层磁性纳米颗粒。本研究中描述的创新提供了一种稳定的金属纳米颗粒 – 肽偶联系统，将有助于相对容易地确定BAPs在生物系统中的相互作用，这对于开发未来的应用非常重要，例如同时递送和成像感兴趣的表面结合分子。