Modular self-assembly of gamma-modified peptide nucleic acids in organic solvent mixtures
Modular self-assembly of gamma-modified peptide nucleic acids in organic solvent mixtures
复制标题
有机溶剂混合物中伽马修饰肽核酸的模块化自组装
DOI：
10.1038/s41467-020-16759-8
复制
发表时间：
2020
影响因子：
16.6
通讯作者：
Taylor, Rebecca E.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kumar, Sriram;Pearse, Alexander;Liu, Ying;Taylor, Rebecca E.
基于核酸的材料可以在生物物理、诊断、治疗、光子学和纳米制造等领域实现亚纳米级的自组装。然而，结构DNA纳米技术一直被限制在实质上含水的介质中。转移到聚合物和多肽合成中常用的有机溶剂会导致DNA螺旋结构的改变或热稳定性降低。在这里，我们证明了伽马修饰的多肽核酸(γ-PNA)可以用于在选择的极性非质子有机溶剂混合物中形成复杂的、自组装的纳米结构。然而，与使用类似的γ方法形成的直径单分散的纳米纤维群体不同，DNAPNA结构似乎形成了纳米纤维束。然而，在自组装过程中，在表面活性剂十二烷基硫酸钠的存在下，纳米纤维的直径可以实现紧密分布。我们进一步证明，可以通过溶剂溶液以及DNA和未修饰的PNA进行链取代来调整纳米结构的形态。这项工作由此引入了一门关于γ核酸纳米技术的科学。
Nucleic acid-based materials enable sub-nanometer precision in self-assembly for fields including biophysics, diagnostics, therapeutics, photonics, and nanofabrication. However, structural DNA nanotechnology has been limited to substantially hydrated media. Transfer to organic solvents commonly used in polymer and peptide synthesis results in the alteration of DNA helical structure or reduced thermal stabilities. Here we demonstrate that gamma-modified peptide nucleic acids (γPNA) can be used to enable formation of complex, self-assembling nanostructures in select polar aprotic organic solvent mixtures. However, unlike the diameter-monodisperse populations of nanofibers formed using analogous DNA approaches,γPNA structures appear to form bundles of nanofibers. A tight distribution of the nanofiber diameters could, however, be achieved in the presence of the surfactant SDS during self-assembly. We further demonstrate nanostructure morphology can be tuned by means of solvent solution and by strand substitution with DNA and unmodified PNA. This work thereby introduces a science ofγPNA nanotechnology.
登录
查看更多内容
影响因子：
10.8
作者：
Liu X;Xu Y;Yu T;Clifford C;Liu Y;Yan H;Chang Y
通讯作者：
Chang Y
有机溶剂中的高效 DNA-聚合物偶联：酰胺偶联、硫醇-烯和四嗪-降冰片烯化学物质应用于聚（N-异丙基丙烯酰胺）缀合的调查
影响因子：
4.6
作者：
Thomas R. Wilks;R. O’Reilly
通讯作者：
R. O’Reilly
影响因子：
13.6
作者：
Shen B;Linko V;Tapio K;Pikker S;Lemma T;Gopinath A;Gothelf KV;Kostiainen MA;Toppari JJ
通讯作者：
Toppari JJ
具有高序列特异性和与互补 DNA 的全或全型杂交的新型肽核酸
DOI：
--
发表时间：
1999
期刊：
影响因子：
--
作者：
M. Kuwahara;M. Arimitsu;M. Sisido
通讯作者：
M. Sisido
肽核酸的亲水修饰——具有5-羟甲基尿嘧啶和5-羟甲基胞嘧啶的PNA的合成和性质
DOI：
--
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
--
作者：
R. Hudson;Yuhong Liu;F. Wojciechowski
通讯作者：
F. Wojciechowski