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Science:美学者设计黑色素

摘要 : 2017年6月7日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表了美国纽约城市大学Rein V. Ulijn研究员的一篇研究论文,研究人员发现了如何仅通过变换肽的顺序来调控黑色素的光学和电性质

2017年6月7日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表了美国纽约城市大学Rein V. Ulijn研究员的一篇研究论文,研究人员发现了如何仅通过变换肽的顺序来调控黑色素的光学和电性质;黑色素是一种自然色素,它是影响皮肤颜色的主要因素。黑色素这种色素存在于大多数的生命形式中,其中包括植物、细菌、真菌和动物;该色素在这些生物体中的作用是呈现颜色及防护各种会损坏细胞的应激。然而,黑色素的光学、电子和自由基性质也令它们成为材料和生物医药应用的宠儿。在这里,Ayala Lampel和同事发现了一个小型的含有三肽前体的黑色素肽亚组,这些前体在酪氨酸酶存在时会进行自组装。他们发现,这些3肽的6种不同的序列组合会显示出明显不同的颜色,它们可显示出从米色至棕黑色等不同颜色。显微镜检查揭示,这些肽的不同序列会在纳米尺度影响其形态、刚度和氧化水平。=在一则相关的《视角》中,Marco d'Ischia和Phillip B. Messersmith提出,鉴于肽类所具有的结构和化学多样性,这一化学反应的范围可被大大地扩展。

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由肽组装导向氧化产生的聚合态色素。

原文链接:

Polymeric peptide pigments with sequence-encoded properties

原文摘要:

Melanins are a family of heterogeneous polymeric pigments that provide ultraviolet (UV) light protection, structural support, coloration, and free radical scavenging. Formed by oxidative oligomerization of catecholic small molecules, the physical properties of melanins are influenced by covalent and noncovalent disorder. We report the use of tyrosine-containing tripeptides as tunable precursors for polymeric pigments. In these structures, phenols are presented in a (supra-)molecular context dictated by the positions of the amino acids in the peptide sequence. Oxidative polymerization can be tuned in a sequence-dependent manner, resulting in peptide sequence–encoded properties such as UV absorbance, morphology, coloration, and electrochemical properties over a considerable range. Short peptides have low barriers to application and can be easily scaled, suggesting near-term applications in cosmetics and biomedicine.

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