碳水化合物是地球上最丰富的有机物质,也是许多生命系统中的结构“首选材料”。然而,合成碳水化合物材料的研究进展目前落后于蛋白质和核酸。碳水化合物材料的自下而上的工程需要对其分子结构和凝聚相中的相互作用有一个原子水平的理解。因此,卡尔斯鲁厄理工学院Johannes Seibel和Kelvin Anggara利用高分辨率扫描隧道显微镜(STM)以亚分子分辨率观察组装在Au(1111)上的纤维素低聚物的三维结构以及驱动其组装的相互作用。
本文要点
(1)STM成像由从头计算支持,揭示了低聚物中所有糖苷键和吡喃糖环的取向,以及低聚物之间分子间相互作用的细节。
(2)通过比较D-和L-低聚物的组装,这些相互作用具有对映选择性的,能够驱动纤维素链从其非天然对映体中自发对映分离,并促进其在缩合相中形成工程碳水化合物组装体。
Johannes Seibel, et al. Visualizing Chiral Interactions in Carbohydrates Adsorbed on Au(111) by High-Resolution STM Imaging. Angew. 2023
DOI:10.1002/anie.202305733
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202305733