xxiii πανελληνιο ÏƒÏ Î½ÎµÎ´ÏÎ¹Î¿ Ï†Ï ÏƒÎ¹ÎºÎ·Ï‚ στερεας καταστασης & επιστημης ...

Επίδραση της Τοπολογίας στην Αυτο-οργάνωση και τη ∆υναµική Αστεροειδών
Συµπολυµερών Πεπτιδίων
Α. Γίτσας 1* , Γ. Φλούδας 1 , M. Mondeshki 2 , H. W. Spiess 2 , Ε. Ιατρού 3 και Ν. Χατζηχρηστίδης 3
1 Πανεπιστήµιο Ιωαννίνων, Τµήµα Φυσικής και Ίδρυµα Τεχνολογίας και Έρευνας, Ινστιτούτο Βιοϊατρικών Ερευνών, Τ. Θ.
1186, 451 10, Ιωάννινα
2 Max Planck Institute for Polymer Research, D-55021 Mainz, Germany
1 Πανεπιστήµιο Αθηνών, Τµήµα Χηµείας, Πανεπιστηµιούπολη Ζωγράφου, 157 71, Αθήνα
*me01296@cc.uoi.gr
Τα συνθετικά πολυπεπτίδια είναι ένας τρόπος προσέγγισης των – πιο πολύπλοκων – φυσικών πρωτεϊνών, µε σκοπό την
ανάπτυξη βιοµιµητικών υλικών. Για το σκοπό αυτό είναι σκόπιµο να µελετηθούν πρώτα απλούστερα συστήµατα µε
κατανοητή λειτουργία [1,2]. Συγκεκριµένα, τα συµπολυµερή πεπτιδίων µε διάφορες αρχιτεκτονικές βοηθούν στην
κατανόηση της επίδρασης που έχει η τοπολογία καθώς και ο νανοφασικός περιορισµός στη δευτεροταγή δοµή των
πολυπεπτιδίων. Η αναλογία α-ελίκων και β-φύλλων παίζει καθοριστικό ρόλο στη µοριακή δοµή και στη δυναµική, εποµένως
και στη λειτουργία των πρωτεϊνών [3]. Η ένωση των πολυµερικών αλυσίδων εισάγει εντροπικές δυνάµεις που δυσχεραίνει το
µικροφασικό διαχωρισµό, ειδικά σε πιο σύνθετες µορφολογίες όπως τα αστεροειδή συµπολυµερή. Ως αποτέλεσµα η
δευτεροταγής δοµή µπορεί να αλλάξει, πηγαίνοντας από τη µία αρχιτεκτονική στην άλλη.
Στην παρούσα εργασία [4] µελετούµε την επίδραση της τοπολογίας σε δισυσταδικό συµπολυµερές πολυ(εκαρβοβενζοξυ-L-λυσίνης)-b-πολυ(γ-βενζυλο-L-γλουταµινικού
οξέος) (PZLL-b-PBLG) και αστέρι 3-s-(PZLL-b-PBLG),
χρησιµοποιώντας τα δισυσταδικά συµπολυµερή ως κλάδους για τα αστέρια. Και τα δύο καθαρά συστατικά σχηµατίζουν
έλικες στη δευτεροταγή τους δοµή. Xρησιµοποιούµε σκέδαση ακτίνων-Χ για τον προσδιορισµό της µικροδοµής και NMR
και διηλεκτρική φασµατοσκοπία για τη µελέτη της δευτεροταγούς δοµής, αντίστοιχα. Για πρώτη φορά ανιχνεύτηκε
νανοφασικός διαχωρισµός σε δισυσταδικό συµπολυµερές PZLL-b-PBLG. Στα συµπολυµερή βρέθηκαν και πάλι α-έλικες,
που είναι οργανωµένοι σε εξαγωνικό πλέγµα µέσα στις νανοφάσεις των δισυσταδικών συµπολυµερών. Κάνοντας χρήση
διηλεκτρικής φασµατοσκοπίας ανιχνεύτηκε ότι οι έλικες έχουν µικρότερο µήκος εµµονής σε σχέση µε τα οµοπολυµερή. Η
τοπολογία των αστεριών ελαττώνει περισσότερο το µήκος εµµονής των ελίκων, παραµορφώνει το εξαγωνικό πλέγµα και
προκαλεί µερική ανάµειξη των φάσεων (Σχήµα 1).
Σχήµα 1. Σχηµατική απεικόνιση της αυτο-οργάνωσης σε δισυσταδικό συµπολυµερές PZLL-b-PBLG (αριστερά) και
αστέρι 3-s-(PZLL-b-PBLG) (δεξιά). Τα συµπολυπεπτίδια φτιάχνουν α-έλικες που οργανώνονται σε εξαγωνικό πλέγµα
µέσα σε νανοφάσεις. Στο αστέρι οι νανοφάσεις και το εξαγωνικό πλέγµα δεν είναι εξίσου αυστηρά καθορισµένα. Το
µήκος εµµονής των ελίκων επίσης είναι µικρότερο στα αστέρια.
[1] Wahlund, P.-O.; Galaev, I.Y.; Kazakov, S.A.; Lozinsky, V.I.; Mattiasson, B. Macromolecular Bioscience 2 (2002) 33.
[2] Kumar, M.; Sanford, K.J.; Cuevas, W.A.; Du, M.; Collier, K.D.; Chow, N. Biomacromolecules 7 (2006) 2543.
[3] Fersht, A.R. Proceedings of the national academy of sciences of the USA 97 (2000) 1525.
[4] Gitsas, A.; Floudas, G.; Mondeshki, M.; Spiess, Iatrou, H.; Hadjichristidis, N. (υπό προετοιµασία).
166