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【本站讯】近日，我校化学化工学院徐海教授领衔的生物界面与材料研究团队在短肽自组装分子设计和结构调控方面取得新进展，相关成果《基于D/L-氨基酸交替排列的α-Sheet短肽自组装》（Peptide Self-Assemblies from Unusual α-Sheet Conformations Based on Alternation of D/L Amino Acids）在线发表于国际化学领域权威期刊Journal of American Chemical Society上。论文第一作者为我校周鹏博士，通讯作者为我校徐海教授和英国曼彻斯特大学吕建仁教授，中国石油大学（华东）为第一署名单位。该研究得到国家自然科学基金项目和中国博士后科学基金项目的联合资助。
蛋白质和肽自组装不仅在生命体系中普遍存在，同时也是合成纳米生物材料的有效手段之一。肽自组装过程通常是一个分级组装过程，初始阶段基于肽链氢键所形成的二级结构在最终组装体的结构有序性和性能方面发挥着决定性作用。尽管一些不常见的二级结构很有可能导致新颖超分子结构的形成和特殊性能的产生，但由于稳定性较差，基于它们构建有序肽组装体仍然非常具有挑战性。α-sheet作为一种罕见的二级结构，最早由Pauling和Corey先于β-sheet提出，其主链羰基氧或酰胺氢在sheet中取向相同。但目前为止，还未见有基于α-sheet构筑肽基超分子结构和材料的报道。
在本研究中，研究者提出了一种基于α-sheet新型肽自组装体系的设计。通过主链中L-和D-型氨基酸残基的交替，并利用亮氨酸强的螺旋构象倾向，设计了类表面活性剂自组装肽Ac-LDLLDLK-NH2和Ac-DLLDLLDK-NH2。通过实验和模拟相结合的研究方法，排除了β-sheet二级结构形成的可能性，并分析了α-sheet二级结构和α-sheet纳米管的形成机制和过程。由于α-sheet为极性sheet，基于该二级结构构筑的有序组装体可能具有不同于β-sheet组装体的特殊性质。这项研究和相应的肽设计策略对今后设计和开发新型肽自组装体系具有重要的指导意义。
徐海教授团队长期致力于多肽分子自组装及功能化的研究，特别是短肽自组装手性传递规律、多肽分级组装机制和肽基超分子生物材料等方向的研究。团队在国家自然科学基金的持续资助下，累计在Nature Communications、Journal of the American Chemical Society、Small等国内外权威期刊发表高质量学术论文一百余篇，授权发明专利二十余项，开发了生物材料原创性技术多项，累计培养博士、硕士研究生近百名。