彈性肽在超分子組裝中的應用

侯春喜, 李逸佳, 王婷婷, 劉盛達, 閆騰飛, 劉俊秋

(吉林大學超分子結構與材料國家重點實驗室, 化學學院, 長春 130012)

彈性肽(ELPs)是一類具有多個五肽重復單元的多肽. ELPs的一級結構為(Val-Pro-Gly-Xaa-Gly)n, Xaa是除脯氨酸外的其它氨基酸. ELPs由于具有溫度響應自組裝性質, 引起了科研人員的廣泛興趣; 并且由于具有易修飾、 組裝效率高和生物相容性好等特點, ELPs得到了廣泛應用[1～3]. ELPs來源于彈性蛋白, 是胞外基質的主要組成部分. 當溫度低于相變溫度時, ELPs以可溶形式存在, 當溫度高于其相變溫度時, ELPs從隨機卷曲結構變為β轉角或β螺旋結構, 通過增加疏水作用形成組裝體. 許多ELPs誘導策略直接利用多聚Val-Pro-Gly-Val-Gly[poly(VPGVG)]作為誘導基元連接親水分子, 溫度達到相變溫度時形成兩親性分子, 在水溶液中組裝成納米結構[4～6]. 從組裝結構可以看出, Val和Pro分別參與疏水組裝和β轉角形成, 在形成組裝體方面起到重要作用, 因而在設計和應用ELPs時常保留這2種氨基酸. ELPs結構對序列敏感, 如果用其它氨基酸替換重復序列中的氨基酸, 會使組裝結構發生改變. ELPs可以被修飾, 從而顯現出與ELPs不同的性質. 在ELPs主鏈上引入帶電氨基酸, 離子化的ELPs在電荷被中和時會發生相變, 利用這一特點可以構建pH響應納米結構[7]; 用精氨酸-谷氨酸-天冬氨酸(RGD)等分子修飾后, ELPs可以靶向細胞; 用半胱氨酸修飾后, ELPs具有氧化還原性質; 用客體分子修飾后, ELPs具有主客體組裝能力. 因此, ELPs的組裝及調控備受關注[8～10].

1 ELPs在調節結構中的應用

ELPs作為一種大分子量的多……