了解短肽自组织成二维和三维结构的机制对于晶体生物分子系统的形成及其实际应用具有重要意义。由于组装是一个动态过程，除了短肽的不稳定分子结构所带来的复杂性之外，在自然生物环境中，在适当的时间尺度上持续进行亚分子维度上的结构发展研究极具挑战性。近日，金泽大学Ayhan Yurtsever、Linhao Sun、华盛顿大学Mehmet Sarikaya报道了原子平坦固体表面逐层肽自组织的分子尺度结构和动力学。

本文要点：

1) 作者使用石墨结合十二肽GrBP5，并通过使用频率调制原子力显微镜原位记录其在水溶液中高度定向热解石墨表面上的前两层自组织过程。观察结果表明，第一层均匀生成具有与底层石墨接触的晶格结构的自组织晶体。第二层的形成是非均匀的，主要由第一层上的晶体缺陷触发，并一行一行地生长，建立了具有瞬时晶体相的生物分子自组织结构。

2) 该组装高度依赖于肽浓度，在高分子浓度（例如>100μM）下成核较高，而结构域尺寸较小，生长速率增加后逐渐减慢。自组装肽晶体由P1和P2斜晶格的单线或双线组成，每个斜晶格与具有手性晶体关系的底层石墨晶格相当。该工作深入了解了短肽在固体上的表面行为，并为阐明自组装分子机制提供了定量指导，这有助于科学理解和构建连贯的生物/纳米杂化界面。

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Ayhan Yurtsever et.al Molecular Scale Structure and Kinetics of Layer-by-Layer Peptide Self-Organization at Atomically Flat Solid Surfaces ACS Nano 2023

DOI: 10.1021/acsnano.2c10673

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c10673