一组研究人员已经证实，由一排有序的交替肽组成的双层纳米纤维是可能的，并且还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定制“ABAB”肽纳米纤维的可能性。
多肽是由短链氨基酸组成的小蛋白质。已经确定多肽可以自组装成由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A连接到另一个分子A。
这项新研究不仅证明了交替多肽可以以ABAB模式产生这些β薄片，而且还证明了为什么会发生这种情况。
霍尔说:“这很重要，因为一旦你了解了这些ABAB结构中的肽以这种方式表现的原因，你就可以开发更多的肽。”
在这项研究中，研究人员使用了一对名为CATCH(+)和CATCH(-)的肽。当被引入到溶液中时，肽将自己排成一行，交替排列两种肽。在每根纳米纤维中，多肽也会形成两层β -薄片。
这项研究本身包括三个组成部分。Greg Hudalla在佛罗里达大学的实验室创造了肽，促进了肽片的共同组装，并进行了实验工作，提供了系统及其行为的概述。Hudalla是这篇论文的合著者之一，也是佛罗里达大学J. Crayton Pruitt家族生物医学工程系的副教授。
与此同时，乔治亚理工学院的Anant Paravastu团队使用固态核磁共振测量ABAB肽-薄片中原子和分子的精确相对位置。Paravastu是这篇论文的合著者之一，也是佐治亚理工学院化学与生物分子工程学院的副教授。
最后，霍尔在北卡罗来纳州立大学的团队进行了计算模拟，以确定是什么驱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。两种肽中的一种带负电荷，而另一种带正电荷。由于正电荷和负电荷相互吸引，而带相同电荷的肽相互排斥，这导致了链中肽的顺序交替。
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。实际上，疏水氨基酸想要彼此粘在一起，这导致了在β -薄片中看到的两层“堆叠”效应。
霍尔说:“重要的是要平衡不同的力来产生目标结构。”“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的目标伙伴。分子不是有序的纳米结构，而是无序的混乱，或者根本没有结构。”
Hudalla说:“我们对此很感兴趣，因为它让我们了解了这些系统如何工作的基本性质。”“我们不知道自然界中有任何类似的协同组装系统与我们在这里制造的系统相似。
“共组装肽系统在生物医学应用方面有希望，因为我们可以将蛋白质附着在具有某些特定效用的A或B肽上。例如，我们可以创造一种肽支架，它可以容纳一系列规则的酶，这些酶可以作为催化剂，在局部区域影响身体化学。”
Paravastu说:“我们在这里制造的结构令人印象深刻，但它们仍然没有我们在自然界中看到的生物结构那么精确和复杂。”“出于同样的原因，我们不知道含有这种交替肽结构的自然结构。这是一个良好的开端。我们很期待它的发展。”
霍尔说:“如果没有这个研究小组在不同领域的专业知识，这项工作是不可能完成的。”
