נושא הפרוייקט

מספר פרוייקט מחלקה שמות סטודנטים אימייל שמות מנחים

הידרוג'לים מבוססי ננו-הליקס בהרכבה עצמית של טטרפפטיד

Self-Assembled Tetrapeptide Nanohelices-Based Hydrogels

תקציר בעיברית

התארגנות עצמית של פפטידים היא תהליך שבו פפטידים מתארגנים באופן ספונטני למבנים מסדר גבוה באמצעות אינטראקציות לא קוולנטיות, ללא התערבות חיצונית. המבנה המתקבל מושפע מגורמים כמו ה-pH של התמיסה, הטמפרטורה וריכוז המלח.
לאחרונה חקרנו את ההרכבה העצמית של הפפטיד האמפיפילי והארומטי KsEEKs. כל פפטיד מכיל 2 שיירי חומצה גלוטמית, ושני שיירים של ליזין שאלייהן מצומדת הקבוצה הפונקציונאלית S-aroythiooximes    (Ks)שהנה ארומטית. יחידה ארומטית זו היא המניעה את ההרכבה העצמית בפפטידים אמפיפיליים. במחקרי עבר הראינו שבתנאים ספציפיים, פפטיד זה יכול להתארגן באופן עצמי לשתי צורות יד ימין, סרטים מסובבים וננו-הליקסים, בהתאם לחוזק היוני של התמיסה.
פפטידים בעלי יכולת התארגנות עצמית משמשים לעתים קרובות ליצירת הידרוג'לים. לאחרונה, הוכח שלפפטידים אשר יכולים ליצור סיבים כיראליים קיימת השפעה על התנהגות התא. עובדה זו עוררה בנו את השאלה האם ההשפעה על פעילות התא היא ספציפית לאותם מבנים עם סיבוב ימני. על מנת לנסות ולענות על שאלה זו ניסינו ליצור סלילים עם סיבוב שמאלי. לכן, חקרנו את ההרכבה העצמית של D-KsEEKs על ידי שימוש ב PBS בריכוזים שונים,  pHשונה בתמיסה ובדיקה בפרקי זמן שונים.
באמצעות שיטות ה SAXS ו-cryo-TEM  בחנו את השפעת הגורמים שהוזכרו על ההרכבה העצמית של D-KsEEKs. התוצאות שהשגנו מראות שהתנאים להרכבה עצמית של הפפטיד השמאלי שונים מהתנאים של הפפטיד הימני.

תקציר באנגלית

Peptide self-assembly is a process in which peptides spontaneously organize into higher-order structures through non-covalent interactions, without external direction. The resulting structure is influenced amongst other factors by factors like the solution’s pH, temperature and salt concentration.
Recently we have explored the self-assembly of the KsEEKs an aromatic and amphiphilic peptide. Each peptide contains two glutamic acid residues and two lysine residues functionalized with aromatic S-aroythiooximes (Ks). This aromatic unit  drives the self-assembly in amphiphilic peptides. We have shown that in specific conditions, this peptide can self-assemble into two right-handed forms, twist ribbons and nanohelices, depending on the ionic strength of the buffer. 
Self-assembly peptides are often used to form hydrogels to explore cell behavior due to the chirality fibers affecting cell behavior (as recently been shown), hence it is of interest to form left-handed helices. To that end, we explored the self-assembly of D-KsEEKs by using PBS in different concentrations, different solution pH and different periods of time. Using SAXS and cryo-TEM we examined the effect of the factors mentioned on the self-assembly of
 D-KsEEKs. The results we obtained show that the conditions for the self-assembly of the left-handed peptide are different from the conditions of the right-handed peptide.