英文名稱(chēng):Boc-4-Br-Phe-OH
CAS號(hào):62129-39-9
別名:(S)-N-Boc-4-Bromophenylalanine
Boc-p-bromo-Phe-OH
Boc-Phe(4-Br)-OH
N-tert-Butoxycarbonyl-4-bromophenyl-L-alanine
Boc-L-4-Bromophe
分子式:C14H18NO4Br
分子量:344.20102
結(jié)構(gòu)圖:

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該環(huán)肽分子包含一個(gè)偶氮苯光響應(yīng)基團(tuán)和兩個(gè)含氨基的側(cè)鏈,利用兩側(cè)的氨基,與羧基化的石墨烯電極形成的穩(wěn)定酰胺鍵共價(jià)連接,構(gòu)建了單分子多肽納米器件。在紫外光照條件下,環(huán)肽分子呈現(xiàn)順式β 折疊的立體結(jié)構(gòu),并形成了分子內(nèi)氫鍵;而處于可見(jiàn)光照時(shí),分子內(nèi)氫鍵斷裂,環(huán)肽分子形成反式無(wú)序二級(jí)結(jié)構(gòu)。通過(guò)單分子電學(xué)檢測(cè)和多尺度計(jì)算模擬,他們研究了環(huán)肽分子的光響應(yīng)與電導(dǎo)值之間的變化規(guī)律。
結(jié)果表明,環(huán)肽分子在紫外光照條件下,電導(dǎo)值明顯優(yōu)于可見(jiàn)光時(shí)的電導(dǎo)值(圖2),這與理論模擬的透射譜相符合。該研究還進(jìn)一步分析了環(huán)肽不同二級(jí)結(jié)構(gòu)下的導(dǎo)電水平,在暗態(tài)和可見(jiàn)光條件下,分子電導(dǎo)呈現(xiàn)明顯的三態(tài)分布(圖3左),此時(shí)偶氮苯基團(tuán)為反式結(jié)構(gòu),環(huán)肽分子表現(xiàn)為無(wú)序二級(jí)結(jié)構(gòu),分子動(dòng)力學(xué)模擬表明,影響分子電導(dǎo)的主要因素是偶氮苯基團(tuán)與石墨烯電極間的二面角,隨著該二面角的變化,分子電導(dǎo)相應(yīng)呈現(xiàn)規(guī)律性振蕩且具有三個(gè)明顯的導(dǎo)電態(tài),其分布占比與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合。這種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的動(dòng)力學(xué)行為模式可以擴(kuò)展到對(duì)無(wú)序蛋白結(jié)構(gòu)和功能的認(rèn)識(shí),即依靠瞬時(shí)但規(guī)律性的結(jié)構(gòu)變化實(shí)現(xiàn)特定的生物學(xué)功能,如細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳遞。當(dāng)光照切換為紫外光時(shí),分子電導(dǎo)迅速上升且同樣具有明顯的三態(tài)分布特點(diǎn)(圖3右),此時(shí)偶氮苯處于順式結(jié)構(gòu),環(huán)肽分子上下兩部分間距縮短,分子內(nèi)形成兩個(gè)氫鍵,此時(shí)影響分子電導(dǎo)的可能因素包括偶氮苯基團(tuán)與石墨烯電極形成的二面角和分子內(nèi)兩個(gè)氫鍵距離的變化,通過(guò)控制變量,他們發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)氫鍵鍵長(zhǎng)的變化是此時(shí)分子電導(dǎo)波動(dòng)的決定因素,即隨著該氫鍵鍵長(zhǎng)的增加,分子電導(dǎo)值呈現(xiàn)逐漸減弱的趨勢(shì),結(jié)合動(dòng)力學(xué)模擬的鍵長(zhǎng)分布,可以明顯地發(fā)現(xiàn)強(qiáng)、中、弱氫鍵對(duì)應(yīng)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果中分子導(dǎo)電的三個(gè)狀態(tài)。







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