Predicting the Supramolecular Assembly of Amphiphilic Peptides from Comprehensive Coarse-Grained Simulations

超分子化学 两亲性 堆积 圆二色性 分散性 共聚物 分子动力学 自组装 化学 超分子聚合物 水溶液 单体 等键反应 聚合物 材料科学 结晶学 纳米技术 高分子化学 有机化学 分子 计算化学 生物化学
作者
Saikat Chakraborty,Christian M. Berač,Moritz Urschbach,D. Spitzer,Markus Mezger,Pol Besenius,Thomas Speck
出处
期刊:ACS applied polymer materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (2): 822-831 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsapm.1c01208
摘要

Nanoscale molecular architectures that are pH-switchable have wide applications in biomedicine, nanoelectronics, and catalysis and can be realized through the self-assembly of peptides with charged amino acid groups into superstructures. We investigate the morphologies and assembly kinetics of stimuli-responsive supramolecular polymers combining experimental data from transmission electron microscopy and circular dichroism spectroscopy with coarse-grained molecular dynamics simulations. Two types of C3-symmetric building blocks─based on either glutamic acid (acidic) or lysine (basic) groups─are studied in aqueous buffer solution at varying pH. Both are known to form aggregates at opposite pH conditions, indicating that for extremely acidic and basic conditions, one type of peptide favors the dispersed state, while the other assembles into homopolymers. This implies a pH-dependent homo-co-homopolymer transition in bidisperse solutions of acidic and basic peptides, which is difficult to identify experimentally. We develop a generic and extensible coarse-grained model for charged peptides and demonstrate that it efficiently reproduces the experimentally observed states for monodisperse solutions in a wide range of pH values. For equimolar mixtures, the simulations confirm a homo-to-copolymer transition, whereby copolymers exhibit predominantly alternate stacking of the two types of monomers. Our study demonstrates that the interplay of hydrophobic and electrostatic interactions determines pH-responsive supramolecular self-assembly of amphiphilic peptides with complementary charged residues.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
丘比特应助hhhh采纳,获得10
1秒前
LSS完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
WQ完成签到,获得积分10
3秒前
炸炸pptation完成签到,获得积分10
4秒前
alixy完成签到,获得积分10
4秒前
deniroming完成签到,获得积分10
4秒前
Hepatology完成签到,获得积分10
4秒前
千陽完成签到 ,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
呼叫554完成签到,获得积分10
5秒前
佳宝完成签到,获得积分10
5秒前
犹豫战斗机完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
傲娇平蝶发布了新的文献求助10
7秒前
wh完成签到,获得积分10
7秒前
cwm完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
闪电侠发布了新的文献求助10
10秒前
轻以完成签到,获得积分10
10秒前
盼盼完成签到,获得积分10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
咎淇完成签到,获得积分10
11秒前
花誓lydia完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
云云完成签到,获得积分10
13秒前
孤星完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
chenyunxia完成签到,获得积分10
14秒前
周末万岁完成签到,获得积分10
14秒前
pufanlg完成签到,获得积分10
14秒前
善良的金鱼完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
刘永睿完成签到,获得积分10
16秒前
LIVE完成签到,获得积分10
17秒前
半树发布了新的文献求助50
17秒前
佳佳528完成签到,获得积分10
17秒前
Dandy完成签到,获得积分10
19秒前
伶俐书蝶完成签到 ,获得积分10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5715805
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5236888
关于积分的说明 15275030
捐赠科研通 4866414
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2612987
邀请新用户注册赠送积分活动 1563120
关于科研通互助平台的介绍 1520633