Bilingual Peptide Nucleic Acids: Encoding the Languages of Nucleic Acids and Proteins in a Single Self-Assembling Biopolymer
作者:Colin S. Swenson、Arventh Velusamy、Hector S. Argueta-Gonzalez、Jennifer M. Heemstra
DOI:10.1021/jacs.9b09146
日期:2019.12.4
synthesis, and stimuli-responsive assembly behavior of a bilingual biopolymer that integrates both amino acid and nucleobase sequences into a single peptide nucleic acid (PNA) scaffold to enable tunable storage and retrieval of tertiary structural behavior and programmable molecular recognition capabilities. Incorporation of a defined sequence of amino acid side-chains along the PNA backbone yields amphiphiles
核酸和蛋白质是支持地球上所有生命的基本生物聚合物。核酸在核碱基序列中存储大量信息,而肽和蛋白质利用不同的氨基酸官能团来采用复杂的结构并执行广泛的活动。尽管大自然已经进化出读取核酸密码并将其翻译成氨基酸密码的机器,但现存的生物聚合物仅限于单独编码氨基酸或核苷酸序列,限制了它们在医学和生物技术中的潜在应用。在这里,我们描述了设计、合成、双语生物聚合物的刺激响应组装行为,将氨基酸和核碱基序列整合到单个肽核酸 (PNA) 支架中,以实现三级结构行为和可编程分子识别能力的可调存储和检索。沿着 PNA 骨架并入定义的氨基酸侧链序列产生具有“蛋白质代码”的两亲物,其在水性条件下指导自组装成胶束结构。然而,这些两亲物也携带一个“核苷酸密码”,因此随后引入互补 RNA 链会通过杂交诱导组装的序列特异性破坏。一起,这些特性使双语 PNA 成为一种强大的生物聚合物,它结合了两个信息系统来利用结构响应和序列识别。PNA