Systematic construction of progressively larger capsules from a fivefold linking pyrrole-based subcomponent

纳米笼 位阻效应 合理设计 二面角 结晶学 化学 材料科学 纳米技术 立体化学 分子 氢键 生物化学 有机化学 催化作用
作者
Kai Wu,Tanya K. Ronson,Pingru Su,Zhi Chen,Leonard Goh,Andrew W. Heard,Xiaopeng Li,Fabian Klautzsch,Christoph A. Schalley,M. Vinković,Jonathan R. Nitschke
出处
期刊:Nature Synthesis [Springer Nature]
卷期号:2 (8): 789-797 被引量:59
标识
DOI:10.1038/s44160-023-00276-9
摘要

Biological encapsulants, such as viral capsids and ferritin protein cages, use many identical subunits to tile the surface of a polyhedron. Inspired by these natural systems, synthetic chemists have prepared artificial nanocages with well-defined shapes and cavities. Rational control over the self-assembly of discrete, nanometre-scale, hollow coordination cages composed of simple components remains challenging as a result of the entropic costs associated with binding many subunits together, difficulties in the error-correction processes associated with assembly and increasing surface energy as their size grows. Here we demonstrate the construction of nanocages of increasing size derived from a single pentatopic pyrrole-based subcomponent. Reasoned shifts in the preferred coordination number of the metal ions used, along with the denticity and steric hindrance of the ligands, enabled the generation of progressively larger cages. These structural changes of the cages are reminiscent of the differences in the folding of proteins caused by minor variations in their amino acid sequences; understanding how they affect capsule structure and thus cavity size may help to elucidate the construction principles for larger and functional capsules, capable of binding and carrying large biomolecules as cargoes. Controlling the self-assembly of large coordination cages is challenging owing to entropic costs and difficulties in error correction. Now an array of large cages prepared by the rational design of alterations that allow for the tuning of the dihedral angle between pentagonal subunits is reported.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
明亮难破发布了新的文献求助10
刚刚
hhh发布了新的文献求助10
刚刚
L1完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
Petrichor发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
Sea_U发布了新的文献求助10
2秒前
PG发布了新的文献求助10
2秒前
霸气不可发布了新的文献求助10
2秒前
LIU关注了科研通微信公众号
3秒前
8888完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
yuan完成签到,获得积分10
3秒前
Supreme发布了新的文献求助10
4秒前
小耗子完成签到,获得积分10
4秒前
luf发布了新的文献求助10
5秒前
Danke发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
上官若男应助浅忆采纳,获得10
6秒前
6秒前
yourbigdaddy发布了新的文献求助10
6秒前
杨曼莹发布了新的文献求助10
7秒前
尊敬代容发布了新的文献求助10
7秒前
honerchin发布了新的文献求助20
7秒前
牛牛完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
完美出奇制胜完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
juju完成签到,获得积分10
9秒前
沉默无声发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
Vanda完成签到,获得积分10
11秒前
上官若男应助noothinh采纳,获得10
11秒前
阿梨发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
Seciy发布了新的文献求助10
12秒前
干净若灵完成签到,获得积分20
13秒前
yunqi发布了新的文献求助10
13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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6525992
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8319133
关于积分的说明 17805529
捐赠科研通 5627665
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2929404
邀请新用户注册赠送积分活动 1906090
关于科研通互助平台的介绍 1765809