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