蛋白质对于促进单个蛋白质内部和蛋白质之间的电荷传输 (CT) 链反应至关重要。了解蛋白质的 CT 对于生物过程和生物电子设备的开发至关重要。虽然之前的研究主要集中在蛋白质内部 CT,但对蛋白质间 CT 的关注较少。最近的研究表明,蛋白质之间的特异性相互作用通过界面氨基酸来稳定,可能介导蛋白质之间的 CT。

界面氨基酸在塑造蛋白质之间生物电子通讯中的作用

在《纳米快报》上发表的一项新研究中,郭和武汉大学的同事提出了一个精确控制的平台,利用固态分子连接研究界面氨基酸在蛋白质间 CT 中的作用。

这种创新方法将分子自组装与固态技术相结合,无需额外标记即可灵敏地反映分子组成和构象的变化。通过构建固定有细胞色素 c (Cyt c) 单层的明确定义的自组装单层 (SAM) 肽,研究人员创建了一个模型系统来研究蛋白质-蛋白质相互作用。

通过细致的实验,研究人员证明了界面氨基酸在促进高效 CT 方面的关键作用。通过调节界面环境,他们能够调节CT 的能量势垒并精确控制固定的 Cyt c 的方向。研究表明,肽末端的不同氨基酸组成导致 CT 效率显着差异,凸显了界面氨基酸在介导跨蛋白质 CT 中的重要性。

此外,该研究还深入了解了固定化 Cyt c 在肽 SAM 上的方向及其与 CT 效率的相关性。通过分析肽-Cyt c 连接的能量势垒和耦合强度,研究人员确定了界面氨基酸、蛋白质方向和 CT 效率之间复杂的相互作用。

总的来说,这项研究极大地增进了我们对蛋白质间 CT 的理解,并为研究界面氨基酸在介导蛋白质间 CT 中的作用提供了一个有价值的工具。这些发现对于设计生物电子器件和阐明生物电荷传输的基本原理具有重要意义。