Ko‐Assemblierungen regulieren die katalytische Aktivität von Peptidfibrillen

作者：Albin Lahu, Shaowen Wu, M. Schuler, Francesca Mazzotta, Ardit Ramadani, Emirhan Koca, I. Lieberwirth, Katharina Landfester, Torsten John, David Y. W. Ng, T. Weil · 发表于：Angewandte Chemie · 年份：2025 · DOI：10.1002/ange.202511165

Kurze Peptidsequenzen lagern sich durch intermolekulare Wechselwirkungen zu supramolekularen Strukturen zusammen und schaffen so eine Mikroumgebung, in der chemische Reaktionen katalysiert werden können. In den letzten Jahren hat sich gezeigt, dass viele Peptidsequenzen bei der Bildung von Nanostrukturen katalytische Aktivität aufweisen, allerdings wurde die gezielte Modifikation der katalytischen Mikroumgebung durch Ko‐Assemblierungsstrategien bisher noch nicht erforscht. Wir stellen eine Peptidsequenz vor, die bei der Assemblierung zu supramolekularen Peptidfibrillen in wässriger Pufferlösung (pH 7,4) Retro‐Aldolase‐Aktivität aufweist. Zunächst werden die katalytische Aktivität des Peptides durch synthetische Sequenzvariationen optimiert und die Assemblierungseigenschaften der Peptide charakterisiert. Es wird gezeigt, dass die Ko‐Assemblierung mit inaktiven Peptidsequenzen die Auf‐ oder Abregulierung der katalytischen Aktivität über einen dynamischen Bereich ermöglicht, indem die Wahrscheinlichkeit der Substratinteraktion und damit der Abstand des Substrats zum nukleophilen Lysin am aktiven Zentrum moduliert wird. Es wird beobachtet, dass Ko‐Assemblierungen mit positiv geladenen Sequenzen die Aktivität erhöhen, während negativ geladene Peptidsequenzen die Aktivität verringern. Somit zeigen wir, dass das aufstrebende Forschungsfeld der peptidbasierten Katalysatoren durch die gezielte Modifikation der katalytischen Domäne unter Verwendung heterogener supramolekularer Assembli...