Self-Assembling Peptide Systems in Biology, Medicine and Engineering

یکی از محرک های اصلی در تحقیقات بیولوژیکی، ایجاد ساختارها و عملکردهای حدود 50000 پروتئین در بدن ما است. هر کدام یک ساختار ابعادی مشخص دارند، بسیار \"مرتب\" و در عین حال \"بی نظم\"! این ساختار برای عملکرد پروتئین ضروری است و به طور قابل توجهی باید در محیط رقابتی و پیچیده سلول زنده حفظ شود. اکنون مشخص شده است که وقتی یک سلول کنترل خود را از دست می دهد، پروتئین ها می توانند در ساختارهای ابرمولکولی پیچیده تری مانند الیاف آمیلوئید و پلاک های مرتبط با پاتوژنز پریون (CJD) یا بیماری های مرتبط با سن (آلزایمر) جمع شوند. این یک اشاره به اهمیت گسترده تر خواص خودآرایی پلی پپتیدها است. مدتهاست که شناخته شده است که در ابریشم، پلی پپتیدها در ساختارهای ورقه ای مونتاژ می شوند که خواص بسیار قابل بهره برداری انعطاف پذیری همراه با استحکام کششی بالا را به مواد می بخشند. اما تنها در حال حاضر به رسمیت شناخته شده است که پپتیدها می توانند خود به خود جمع شوند و در طیف گسترده ای از ساختارهای غیر پروتئین مانند از جمله فیبرها، الیاف، لوله ها، ورقه ها و تک لایه ها جمع شوند. اینها مشاهدات هیجان انگیزی هستند و علاوه بر آن، پتانسیل مواد و بهره برداری های پزشکی آنقدر گسترده است که بیش از 80 دانشمند از اروپا، ایالات متحده آمریکا، ژاپن و اسرائیل را در بر می گیرد. 1-6 ژوئیه 1999 در کرت، برای بحث در مورد پیامدهای گسترده این تحولات جدید ملاقات کرد. روحیه ای از هیجان در مورد کارگاه وجود داشت که نشان دهنده یک تلاش مهم جدید بود. تصور در حال ظهور طبقه جدیدی از مواد است که در اوایل قرن بیست و یکم از نظر تجاری قابل دوام خواهند بود.

One ofthe major drivers in biological research is the establishment ofstructures and functions of the 50,000 or so proteins in our bodies. Each has a characteristic- dimensional structure, highly "ordered" yet "disordered"! This structure is essential for a protein's function and, significantly, it must be sustained in the competitive and complex environment of the living cell. It is now being recognised that when a cell loses control, proteins can se- assemble into more complex supermolecular structures such as the amyloid fibres and plaques associated with the pathogenesis of prion (CJD) or age-related (Alzheimer's) diseases. This is a pointer to the wider significance of the self-assembling properties of polypeptides. It has been long known that, in silk, polypeptides are assembled into- sheet structures which impart on the material its highly exploitable properties of flexibility combined with high tensile strength. But only now emerging is the recognition that peptides can Self-assemble into a wide variety of non-protein-like structures, including fibrils, fibres, tubules, sheets and monolayers. These are exciting observations and, more so, the potential for materials and medical exploitations is so wide ranging that over 80 scientists from Europe, USA, Japan and Israel. met 1-6 July 1999 in Crete, to discuss the wide-ranging implications of these novel developments. There was a spirit of excitement about the workshop indicative of an important new endeavor. The emerging perception is that of a new class of materials set to become commercially viable early in the 21st century.