Nano Lett. | β-氨基酸替换诱导α/β-肽纤维构象适应性并增强热稳定性

背景：天然α-多肽骨架具有构象刚性，限制了超分子组装体的结构多样性与功能拓展。为突破这一瓶颈，引入β-氨基酸构建α/β-嵌合多肽是一种有前景的分子设计策略。研究目的：探究β-氨基酸取代如何在原子层面调控淀粉样纤维的分子堆积方式及其稳定性机制，揭示α/β-多肽自组装纤维的构象适应性与热稳定性之间的内在关联。结论：研究发现，β-氨基酸的引入增加了多肽骨架的旋转自由度，赋予组装单元更高的构象适应性，使其实现更优化的空间排布。具体表现为：增强的构象灵活性促进疏水侧链重新组织，形成更大更致密的疏水核心；芳香侧链建立更高阶、更稳定的π-π堆积模式；骨架延伸重塑了氢键网络与静电相互作用。上述非共价相互作用的协同增强显著提升了纤维的热稳定性。该工作为理解α/β-多肽自组装机制提供了直接的原子尺度结构证据，为设计高稳定性功能性多肽生物材料提供了理性设计思路。