Name: formation of ordered biomolecular structures by the self-assembly of short peptides
Uploaded: 2013-11-21T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Formation of Ordered Biomolecular Structures by the Self-assembly of Short Peptides at JoVE.com

وأيد هذا العمل من قبل ماري كوري الدولية إعادة الإدماج غرانت والمؤسسة الألمانية لإسرائيل. نحن نعترف السيد يائير Razvag لتحليل فؤاد.

1. التجميع الذاتي للHomoaromatic Dipeptides <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تزن الببتيد المطلوب في شكل مجفف بالتجميد لها (على سبيل المثال NH-2-الفنيل ألانين الفنيل ألانين-OH، بوك، الفنيل ألانين-الفنيل ألانين-COOH) وإعداد محلول المخزون عن طريق إذابة الببت...

باختصار، يوضح هذه الورقة سهولة في المجالس التي القائم على الببتيد يمكن تشكيلها في المختبر. وتنطوي العملية على الببتيدات والمذيبات المتاحة تجاريا، ويحدث عفويا في ظل الظروف المحيطة، على إضافة المذيبات القطبية إلى أنبوب الاختبار. لا بد من استخدام HFP كمذيب من البب?...

أشكال الطبيعة أمر وظيفية الهياكل من خلال عملية التجميع الذاتي الجزيئي البيولوجي. فهم القوى التي تحكم هذه العملية العفوية قد يؤدي إلى القدرة على تقليد التجميع الذاتي في المختبر، وبالتالي إلى تقدم كبير في مجال علوم المواد 10،11. الببتيدات، تحديدا، على وعود كبيرة باعتبارها اللبنة الجزيئية البيولوجية، نظرا لأنها تقدم التنوع الهيكلي كبيرة، وسهولة التركيب الكيميائي، ويمكن بسهولة بين functionalized مع الكيانات البيولوجية والكيماوية. كان رائدا في مجال الببتيد التجميع الذاتي من قبل الغادري وزملائه، الذين تظاهروا على التجميع الذاتي من الأنابيب النانومترية الببتيد بواسطة الببتيدات دوري بالتناوب مع D-L والأحماض الأمينية 12. وتشمل النهج الناجحة الأخرى في تصميم المجالس الببتيد الببتيد خطي bolaamphiphile 5، amphiphiles (ا ف ب) 6،-التكميلية النفس الببتيدات الأيونية nonconjugated 13، الببتيدات مثل بالسطح <suع&gt; 4،14، وdiblock copolypeptides 15. نهج أكثر حداثة ينطوي على التجميع الذاتي من الببتيدات العطرية قصيرة، ووصف dipeptides homoaromatic. تشمل هذه الببتيدات اثنين فقط من الأحماض الأمينية العطرية مع الطبيعة (مثل الفنيل ألانين-الفنيل ألانين، ثالثي بوتيل بيكربونات (مجلس المفوضين) الفنيل ألانين-الفنيل ألانين) 7،8،16-21. الهياكل التي شكلتها هذه الببتيدات homoaromatic تشمل الهياكل الأنبوبية، الكرات، والجمعيات مثل ورقة والألياف 6،8،15،21-32. الألياف في بعض الحالات تولد شبكة ليفية يمكن أن ينتج هيدروجيل 33-37. وقد تم استغلال هذه التجميعات لتطبيقات biosensing، تسليم المخدرات، والإلكترونيات الجزيئية، الخ. 38-45 وتصف هذه الورقة الخطوات التجريبية اللازمة لبدء عفوية التجميع الذاتي من الببتيدات homoaromatic. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يعرض عملية الببتيد coassembly. هذه العملية تنطوي على التجميع الذاتي من أكثر من نوع واحد من الببتيدمونومر. يتضمن مظاهرة لدينا coassembly اثنين من الببتيدات المتاحة تجاريا: الببتيد diphenylalanine (NH-2-الفنيل ألانين الفنيل ألانين-COOH) ولها بوك المحمية التماثلية (مجلس المفوضين-الفنيل ألانين-الفنيل ألانين-OH). كل من الببتيدات تجميع الذاتي في هيكل supermolecular: أشكال diphenylalanine الببتيد المجالس أنبوبي بوك و-الفنيل ألانين-الفنيل ألانين-OH الببتيد ذاتيا في المجالات أو ألياف إما اعتمادا على المذيبات 7،17،46. نحن المخلوطة الببتيدات اثنين في نسب معينة، وتميزت المجالس أسفرت بواسطة المجهر الإلكتروني، وقوة المجهر FT-IR الطيفي. أظهرت أساليب تشكيل الهيكل القائم على الببتيد التي تتألف من عناصر كروية يبلغ قطرها عدة ميكرون (1-4 ميكرون) التي ترتبط بها الجمعيات ممدود يبلغ قطرها بضع مئات من نانومتر (~ 300-800 نانومتر) . المجالس تشبه سلاسل من الخرز في التشكل، ويبدو أن هياكل كروية إلى أن الخيوط علىالمجالس ممدود. وبالتالي فإننا وصف هذه المجالس &quot;القلائد الجزيئية البيولوجية&quot;. في &quot;القلائد الجزيئية البيولوجية&quot; قد تكون بمثابة مادة بيولوجية جديدة، كعامل تسليم المخدرات أو سقالة للتطبيقات الإلكترونية. وعلاوة على ذلك، فإن الإجراء الذي يؤدي إلى التجميع الذاتي من الببتيدات يمكن استخدامها مع الفئات الأخرى من الببتيدات والجزيئات الحيوية. فإنه قد يؤدي إلى فهم أفضل للقوات المشاركة في التجميع الذاتي وتشكيل هياكل جديدة أمر.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of Material/ Equipment</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NH2-Phe-Phe-OH</td>
			<td>Bachem</td>
			<td>G-2925.0001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Boc-Phe-Phe-OH</td>
			<td>Bachem</td>
			<td>A-3205.0005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>52512-100ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol absolute (Dehydrated) AR sterile</td>
			<td>Bio-Lab Ltd.</td>
			<td>52555</td>
			<td>Blending with TDW for the preparation of 50% solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Uranyl acetate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>73943</td>
			<td>For negative staining. It is possible to work without it.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>glass cover slip</td>
			<td>Marienfeld Laboratory Glassware</td>
			<td>110590</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TEM grids</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>FCF200-Cu-50</td>
			<td>Formvar/Carbon 200 Mesh, Cu</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quantitive filter paper</td>
			<td>Whatman</td>
			<td>1001055</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deuterium Oxide (D2O)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>151882-100G</td>
			<td>99.9 atom % D</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaF2 window</td>
			<td>PIKE Technologies</td>
			<td>160-1212</td>
			<td>25 mm x 2 mm window. For FT-IR measurments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AFM tips</td>
			<td>NanoScience Instruments</td>
			<td>CFMR</td>
			<td>Aspire probes, CFMR-25 series</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter units</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>SLGV033RS</td>
			<td>Millex-GV, 0.22 &#956;m, PVDF, 33 mm, gamma sterilized</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SEM</td>
			<td>FEI</td>
			<td></td>
			<td>Quanta 200 ESEM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TEM</td>
			<td>FEI</td>
			<td></td>
			<td>Tecnai T12 G2 Spirit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AFM</td>
			<td>JPK Instruments</td>
			<td></td>
			<td>A JPK NanoWizard3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FT-IR</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td>Nicolet 6700 advanced gold spectrometer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FT-IR Purge</td>
			<td>Parker</td>
			<td></td>
			<td>BALSTON FT-IR Purge Gas Generator model 75-52</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OMNIC (Nicolet) software</td>
			<td>Thermo Nicolet Corporation</td>
			<td></td>
			<td>For FT-IR spectra analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vortex mixer</td>
			<td>Wisd Laboratory Equipment</td>
			<td></td>
			<td>ViseMix VM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Weight</td>
			<td>Mettler Toledo</td>
			<td></td>
			<td>NewClassic MS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sputter coater</td>
			<td>Polaron</td>
			<td></td>
			<td>SC7640 Sputter Coater</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

formation of ordered biomolecular structures by the self-assembly of short peptides

<html> في الطبيعة، ويتم تشكيل هياكل وظيفية معقدة من التجميع الذاتي للجزيئات الحيوية تحت ظروف معتدلة. وفهم القوى التي تتحكم التجميع الذاتي ومحاكاة هذه العملية في المختبر تحقيق تقدم كبير في مجالات العلوم والتكنولوجيا النانوية المواد. بين اللبنات البيولوجية المتاحة، الببتيدات لديها العديد من المزايا كما يقدم تنوع كبير، والتوليف في نطاق واسع واضح ومباشر، ويمكن بسهولة أن يتم تعديل مع الكيانات البيولوجية والكيماوية 1،2. عدة أصناف من الببتيدات تصميم مثل الببتيدات الحلقية، الببتيدات مزدوج الألفة والببتيد تقارن تجميع الذاتي في هياكل أمر في الحل. dipeptides Homoaromatic، هي فئة من الببتيدات الذاتي تجميعها القصيرة التي تحتوي على جميع المعلومات الجزيئية اللازمة لتشكيل هياكل أمر مثل الأنابيب النانوية، ومجالات الألياف 3-8. مجموعة كبيرة متنوعة من هذه الببتيدات غير متاحة تجاريا. الطبقة = &quot;jove_content&quot;&gt; تعرض هذه الورقة إجراء من شأنه أن يؤدي إلى تشكيل هياكل أمر بها التجميع الذاتي من الببتيدات homoaromatic. البروتوكول يتطلب سوى الكواشف التجارية والمعدات المختبرية الأساسية. بالإضافة إلى ذلك، يصف الورقة بعض الطرق المتاحة لتوصيف المجالس القائم على الببتيد. وتشمل هذه الأساليب والإلكترون المجهري القوة الذرية وفورييه، تحويل الأشعة تحت الحمراء الطيفي (FT-IR). علاوة على ذلك، يوضح المخطوط المزج بين الببتيدات (coassembly) وتشكيل &quot;الخرز على سلسلة&quot; مثل هيكل من قبل هذه العملية. 9 البروتوكولات المعروضة هنا يمكن تكييفها لفئات أخرى من الببتيدات أو اللبنات البيولوجية ويحتمل أن تؤدي إلى اكتشاف الهياكل القائمة على الببتيد جديدة وتحسين السيطرة على جمعيتهم.

وتصف هذه الورقة طريقة لتشكيل هياكل أمر في مقياس النانو وميكرومتر من التجميع الذاتي من الببتيدات. من أجل إثبات هذه العملية بسيطة نقدم وتميز coassembly اثنين من الببتيدات العطرية بسيطة (الشكل 1). واحد من الببتيدات هي NH-2-الفنيل ألانين الفنيل ألانين-OH (diphenylalanine) ...

Watch this Scientific Journal Video about Formation of Ordered Biomolecular Structures by the Self-assembly of Short Peptides at JoVE.com

Formation of Ordered Biomolecular Structures by the Self-assembly of Short Peptides

وتصف هذه الورقة تشكيل الهياكل القائمة على الببتيد أمر غاية قبل عملية عفوية من التجميع الذاتي. يستخدم الأسلوب الببتيدات المتاحة تجاريا ومعدات المختبرات المشتركة. ويمكن تطبيق هذه التقنية لمجموعة كبيرة ومتنوعة من الببتيدات وربما يؤدي إلى اكتشاف تجمعات القائم على الببتيد الجديدة.

تشكيل الهياكل الجزيئية البيولوجية أمرت قبل التجميع الذاتي من الببتيدات قصير

In nature, complex functional structures are formed by the self-assembly of biomolecules under mild conditions. Understanding the forces that control ...

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Chemistry

Thermodynamics

SCIENTISTS IN ACTION

Origami Inspired Self-assembly of Patterned and Reconfigurable Particles

اوريغامي الملهمة التجميع الذاتي للجزيئات منقوشة واعادة التشكيل

There are numerous techniques such as photolithography, electron-beam lithography and soft-lithography that can be used to precisely pattern two ...

Rapid Colorimetric Assays to Qualitatively Distinguish RNA and DNA in Biomolecular Samples

فحوصات اللونية السريعة للتمييز نوعيا RNA والحمض النووي في العينات البيولوجية

Biochemical experimentation generally requires accurate knowledge, at an early stage, of the nucleic acid, protein, and other biomolecular components in ...

Microwave-assisted Functionalization of Poly(ethylene glycol) and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

Microwave-assisted Functionalization of Polyethylene glycol and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

Functionalization بمساعدة الميكروويف بولي (جلايكول الإثيلين) وعلى الراتنج الببتيدات للاستخدام في سلسلة Polymerizations وتشكيل هيدروجيل

One of the main benefits to using poly(ethylene glycol) (PEG) macromers in hydrogel formation is synthetic versatility. The ability to draw from a large ...

Self-assembly of Complex Two-dimensional Shapes from Single-stranded DNA Tiles

التجميع الذاتي من الأشكال ثنائية الأبعاد المعقدة من البلاط DNA المفرد الذين تقطعت بهم السبل

Current methods in DNA nano-architecture have successfully engineered a variety of 2D and 3D structures using principles of self-assembly. In this ...

Insights into the Interactions of Amino Acids and Peptides with Inorganic Materials Using Single-Molecule Force Spectroscopy

نظرة ثاقبة لتفاعلات الأحماض الأمينية والببتيدات مع المواد غير العضوية عن طريق جزيء واحدة قوة التحليل الطيفي

The interactions between proteins or peptides and inorganic materials lead to several interesting processes. For example, combining proteins with minerals ...

Grafting Multiwalled Carbon Nanotubes with Polystyrene to Enable Self-Assembly and Anisotropic Patchiness

تطعيم الأنابيب النانوية الكربونية مولتيواليد مع البوليستيرين لتمكين التجميع الذاتي والرقع متباين

We demonstrate a straightforward protocol to graft pristine multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) with polystyrene (PS) chains at the sidewalls through a ...

Liquid-cell Transmission Electron Microscopy for Tracking Self-assembly of Nanoparticles

خلايا السائل مجهر إلكتروني لتعقب التجميع الذاتي من جسيمات نانوية

Drying a nanoparticle dispersion is a versatile way to create self-assembled structures of nanoparticles, but the mechanism of this process is not fully ...

Fabrication of Spherical and Worm-shaped Micellar Nanocrystals by Combining Electrospray, Self-assembly, and Solvent-based Structure Control

تصنيع نانوكريستالس Micellar كروية وعلى شكل دودة من خلال الجمع بين اليكتروسبراي، التجميع الذاتي، ومراقبة الهيكل القائم على مذيب

Micellar nanocrystals (micelles with encapsulated nanocrystals) have become an emerging major class of nanobiomaterials. We describe a method of ...

Synthesis and Characterization of 1,2-Dithiolane Modified Self-Assembling Peptides

تعديل التوليف ووصف 1، 2-ديثيولاني الببتيدات تجميع ذاتي

This report focuses on the synthesis of an N-terminus 1,2-dithiolane modified self-assembling peptide and the characterization of the resulting ...

Luminophore Formation in Various Conformations of Bovine Serum Albumin by Binding of Gold(III)

Luminophore Formation in Various Conformations of Bovine Serum Albumin by Binding of GoldIII

تشكيل لومينوفوري في والتشكلات المختلفة من ألبومين المصل البقري قبل الربط من الذهب الثلاثي

The purpose of the presented protocols is to study the process of Au(III) binding to BSA, yielding conformation change-induced red fluorescence (&#955;em ...