Self-Templated, Enantioselective Assembly of an Amyloid-like Dipeptide into Multifunctional Hierarchical Helical Arrays

二肽 自组装 材料科学 手性(物理) 纳米技术 对映选择合成 催化作用 化学 有机化学 夸克 Nambu–Jona Lasinio模型 手征对称破缺 生物化学 量子力学 物理
作者
Yuefei Wang,Qing Li,Jiaxing Zhang,Wei Qi,Shengping You,Rongxin Su,Zhimin He
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:15 (6): 9827-9840 被引量:23
标识
DOI:10.1021/acsnano.1c00746
摘要

Chiral self-assembly of peptides has attracted great interest owing to their promising applications in biomedicine, chemistry, and materials science. However, compared with the rich knowledge about their chiral self-assembly at the molecular or nanoscale, the formation of long-range-ordered hierarchical helical arrays (HHAs) from simple peptides remains a formidable challenge. Herein, we report the self-templated assembly of an amyloid-like dipeptide into long-range-ordered HHAs by their spontaneous fibrillization and hierarchical helical assembly within a confined film. The chiral interactions between the peptide and diamines result in geometry frustration and the phase transition of self-assembling peptide films from achiral spherulite structures into chiral HHAs. By changing the chirality and enantioselective interactions, we can control the phase behavior, handedness, and chiroptics of the self-assembled HHAs precisely. Moreover, the redox activity of the HHAs allows the in situ decoration of nanoparticles with high catalytic activity. These results provide insights into the chiral self-assembly of peptides and the fabrication of highly ordered materials with complex architectures and promising applications in chiroptics and catalysis.
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