ஜர்னல் ஆஃப் நானோமெடிசின் & பயோதெரபியூடிக் டிஸ்கவரி
திறந்த அணுகல்

சுருக்கம்

நானோ கட்டமைப்புகளின் கட்டமைப்பு பகுப்பாய்வு நறுமண அமினோ அமிலங்களை உருவாக்கியது

சாஹின் உயவர்

இனிப்பு மணம் கொண்ட அமினோ அமிலங்கள், ஃபைனிலலனைன், டைரோசின் மற்றும் டிரிப்டோபான் ஆகியவற்றின் சுய-அசெம்பிளி சுழற்சிகள் இனப்பெருக்கம் செய்யப்பட்டு, சில அசாதாரண நோய்கள் மற்றும் கரிமத் திரைப்படக் கோளாறுகளின் நிகழ்வுகளுடன் தொடர்புடைய ஃபைப்ரில் போன்ற மொத்தங்களை வடிவமைக்கின்றன. கலப்படமற்ற கட்டமைப்புகள் மற்றும் அவற்றின் சேர்க்கைகள் நிலையான வெப்பநிலையில் வேண்டுமென்றே குவிக்கப்பட்டன மற்றும் குறைந்த ஆற்றல் கட்டமைப்புகளுடன் தொடர்புடைய மோனோமர்களின் உயரம் மற்றும் அளவு ஆகியவற்றை சித்தரிக்கும் இலவச ஆற்றல் காட்சிகள் வழங்கப்பட்டன. சில கடந்தகால வேலைகளில் நம்பகத்தன்மை வாய்ந்த, மணம் மிக்க அமினோ அரிக்கும் மோனோமர்கள் நான்கு-ஒன்றில் ஒன்று சமநிலையுடன் ஒழுங்கமைக்க ஒரு முனைப்பைக் காட்டுகின்றன. இது மற்றும் பிற ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட கட்டமைப்புகளின் நிகழ்வு அதிக வெப்பநிலையில் அதிகரிக்கிறது. குறைந்த வெப்பநிலையில், டிரிப்டோபான் உள்ளடக்கத்தை விரிவுபடுத்துவது, குறிப்பிட்ட நானோ கட்டமைப்புகளின் ஏற்பாட்டிலிருந்து விலகி, கலப்படமற்ற டிரிப்டோபான் ஏற்பாடுகள் பற்றிய ஆய்வுக் கருத்துக்களுக்கு இணங்க, குழப்பமான மொத்தங்களை நோக்கிச் சேகரிக்கும் சுழற்சியை இயக்குகிறது என்பதை எங்கள் இரட்டைக் கலவை இனப்பெருக்கம் நிரூபிக்கிறது. இந்த வேலை மனித தொற்று உள்ளிட்ட துறைகளுக்கு பொருந்தும் உண்மையான அதிசயங்களின் பரவலான அணு நிலை புரிதலை வழங்குகிறது.

1 அறிமுகம்

1-100 nm இடையேயான அளவீடு கொண்ட வலுவூட்டப்பட்ட துகள்களின் கூட்டங்கள் பொதுவாக "நானோ கட்டமைப்புகள்" என வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. புரதச் சேகரிப்புகள், நோய்த்தொற்றுகள், லிப்பிட் வெசிகிள்கள் மற்றும் செல் உறுப்புகள் உள்ளிட்ட வெளிப்படையான மாதிரிகளுடன், இயற்கை கட்டமைப்புகளில் நானோ கட்டமைப்புகள் விதிவிலக்காக உலகளாவியவை. இந்த குணாதிசயமான நானோ கட்டமைப்புகள் துணை அணு சுய சேகரிப்பு, பல்வேறு சுழற்சிகளின் மறைக்கப்பட்ட அமைப்பு, எடுத்துக்காட்டாக, பாஸ்போலிப்பிட் ஃபிலிம் மேம்பாடு, டிஎன்ஏ இரு மடங்கு ஹெலிக்ஸ் சங்கம், அமிலாய்ட் ஃபைப்ரில்களின் ஏற்பாடு (பயனுள்ள மற்றும் நரம்பியல் இரண்டும்) மற்றும் பலவற்றின் சுழற்சியின் போது உருவாக்கப்படுகின்றன. அணு சுய சேகரிப்பு, ஒருமை துகள்கள் (மோனோமர்கள்) பல்வேறு வழிகளில் தன்னாட்சி சங்கம் மூலம் செல்கின்றன ஹைட்ரஜன் ஹோல்டிங், எலக்ட்ரோஸ்டேடிக் கவர்ச்சி, வான் டெர் வால்ஸ் சக்திகள் மற்றும் நறுமண குவியலிடுதல் உள்ளிட்ட கோவலன்ட் அல்லாத ஒத்துழைப்புகள், இதன் விளைவாக வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக நிலையான, கோரப்பட்ட, முற்போக்கான நானோ கட்டமைப்புகளை வடிவமைக்கின்றன. குறிப்பாக, புரோட்டீன்களின் சுய-சேர்தல் இயற்கையான இயங்குதளப் பொருட்களின் ஏற்பாட்டில் ஒரு முக்கிய செயல்பாட்டைப் பெறுகிறது, இது ஆக்டின் சைட்டோஸ்கெலட்டன், நுண்குழாய்கள், தொற்றுகள் மற்றும் பிற முக்கிய நானோ கட்டமைப்புகளுக்கு ஏற்றம் அளிக்கிறது. தோலில் உள்ள கொலாஜன், நகங்கள் மற்றும் முடிகளில் உள்ள கெரட்டின் மற்றும் அசாதாரண இயந்திர பண்புகளைக் கொண்ட பட்டு போன்ற சில தெளிவாகக் காணக்கூடிய வளர்ச்சிகள் கூடுதலாக புரத கட்டுமானத் தொகுதிகளால் உருவாக்கப்படுகின்றன.

Peptides are pieces of proteins which may bear the practical and auxiliary attributes of proteins. The self-get together of peptides has been a subject of broad examination attributable to the natural biocompatibility of these structure blocks, simplicity of combination, biodegradability and recyclability. Applying the "base up" approach, in which self-gathering happens at a sub-atomic (or even nuclear) level, permitted the plan of biomaterials with interesting properties that emulate the intricacy and measurements of natural frameworks. The self-get together of different peptide building blocks brought about various nanostructured morphologies, including fibrils, nanotubes, circles, vesicles and hydrogel grids. Such nanostructured gatherings have assorted applications going from science to nanotechnology. The arrangement of nanostructures by short peptides was first detailed 25 years prior by Ghadiri et al., who exhibited the development of nanotubular structures by the self-get together of a cyclic octapeptide with rotating L and D amino acids. Afterward, in 2003, applying a reductionist methodology, a ultrashort dipeptide, diphenylalanine (Phe-Phe), which is the center acknowledgment theme of Aβ, was shown to be simply the least complex structure block for peptide association made out of coded amino corrosive, shaping circumspect nanotubes. Later examinations have affirmed that different dipeptides, including the least difficult fragrant one, diphenylglycine, could shape requested gatherings. Along these lines, for quite a while it was accepted that the dipeptide building blocks speak to the littlest acknowledgment units coming from the novel properties of the amide bond and its halfway planarity because of reverberation adjustment.  

2 Amino Acid Based Nanostructures

The self-assembly of both unmodified and altered amino acids to frame prudent nanostructure has as of late arose as a captivating field of examination, with energizing likely applications. At times, the get together structures a trapped fibrillar 3D organization of nanostructures which can entangle dissolvable particles to shape actual gels. Here, we present a brief perspective on these self-amassed nanostructures and physical gels.

2.1 Self-assembled Nanostructures

Amino acids self-collected nanostructures can be partitioned by their constituent structure blocks, I. e. altered and unmodified amino corrosive based structure blocks. Changed Amino Acid Self-get together Self-gathered structures of adjusted amino acids were introduced in 1984 when Onai and colleagues combined N-(2-hydroxydodecyl) amino acids and found that N-(2-hydroxydodecyl) valine shaped strands in unstable natural solvents (CH3)2CO or diethyl ether) with helicity which modified by the chirality of valine. Comparable properties were noticed for leucine (Leu) and alanine (Ala), while the tryptophan (Trp) subsidiary didn't display helical fiber arrangement. Later it was seen that N-acyl-L-aspartic acids (CnAsp, n=12–18) could frame gel-like totals in fluid arrangements at medium pH and low temperatures. The morphologies of these congregations shifted from vesicles to helical filaments, contingent upon the length of the hydrocarbon chains as well as the pH of the arrangement. It was likewise seen that C12Glu didn't shape filaments, while C12Ala gathered into round and hollow strands without helicity.

2.2 Hydrogels

Single amino acids have likewise been shown to frame 3D organizations of nanostructures which could capture dissolvable atoms shaping supramolecular gels. In this segment we talk about various procedures to set up these gels and their suggestions. Being the first to apply the enzymatic way to deal with get ready amino corrosive based hydrogels, Xu and collaborators utilized antacid phosphatase, which eliminates the hydrophilic phosphate bunch from Fmoc tyrosine phosphate and converts it to hydrophobic Fmoc-Tyr. This adjustment in solvency set off the supramolecular gelation of Fmoc-Tyr comprising of nanofibrillar morphology. This methodology of enzymatic sol-gel progress was later used to outwardly screen the action of inhibitors for a specific protein. Pamidronate disodium, Zn2+, and sodium orthovanadate (Na3VO4) were analyzed as inhibitors and their base inhibitory focuses were estimated by checking the sol-gel stage change (Figure 6B). Yang and colleagues likewise announced hydrogelation utilizing the enzymatic methodology where a "nonhydrogelator" Fmoc-L-Tyr(PO(OH)2-OMe was changed over into a hydrogelator Fmoc-L-Tyr-OMe after treatment with phosphatase. They suggested that the nanofibers of the hydrogel were primarily made out of the hydrogelator, yet were doped with the hydrophilic antecedent, presenting their solidness in fluid medium.

3. Conclusions and Future Outlook

அமினோ அமிலங்கள் நானோ கட்டமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கான மிக நேரடியான உயிர் உந்துதல் கட்டமைப்பு தொகுதிகளாக எழுந்துள்ளன. இந்த மையக் கணக்கெடுப்பில் ஆராயப்பட்டபடி, சரிசெய்யப்பட்ட மற்றும் மாற்றப்படாத அமினோ அமிலங்கள் இழைகள், வெசிகிள்கள், நானோரோடுகள், நானோஃப்ளேக்குகள், நானோகுழாய்கள் மற்றும் பலவற்றை உள்ளடக்கிய நானோ கட்டமைப்புகளை வடிவமைக்கின்றன. ஜெல்களை கட்டமைக்கும் இந்த முறையில் கரையக்கூடிய துகள்களை அசைக்க ஏற்றது. இந்த நானோ கட்டமைப்புகள் நோய் மற்றும் பொருள் அறிவியல் கண்ணோட்டத்தில் அடிப்படை முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை. பாதுகாப்பற்ற அமினோ அமிலங்களின் சுய சேகரிப்பிலிருந்து உருவாக்கப்பட்ட இழைகள், எடுத்துக்காட்டாக, Phe, Tyr மற்றும் Trp, பொதுவான புரத அமிலாய்டு கூட்டங்களுக்குப் பிறகு எடுக்கப்படுகின்றன. இந்த வெளிப்பாடுகள் வளர்சிதை மாற்ற சிக்கல்கள் மற்றும் அமிலாய்டு நோய்களின் தொடர்பை வலுப்படுத்துகின்றன, மேலும் அமினோ அரிக்கும் திரட்சியின் கூறுகளைப் புரிந்துகொள்வது இந்த நோய்த்தொற்றுகளின் அடிப்படை நோயியல் பற்றிய நுண்ணறிவை வெளிப்படுத்தும். கூடுதலாக, ஃபைபர் மேம்பாடுகளைப் படம்பிடிப்பதற்கான உத்திகள் இந்த நோய்த்தொற்றுகளுக்கு தீர்வுகாண மத்தியஸ்தம் செய்ய புதிய சிறந்த மாதிரிகளை வழங்குகின்றன. மீண்டும், சரிசெய்யப்பட்ட அமினோ அமிலங்கள் வெவ்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு நானோ கட்டமைப்புகள்/ஹைட்ரோஜெல்களை அளிக்கின்றன, இதில் மருந்து எடுத்துக்காட்டு மற்றும் விநியோகம், சூரியன் சார்ந்த செல்களுக்கான எலக்ட்ரான் ஏற்பிகள், ஹைட்ரஜல் நெட்வொர்க்கில் உள்ள வெள்ளி நானோ துகள்களின் ஏற்பாடு மற்றும் சரிசெய்தல், பாக்டீரியா எதிர்ப்பு பொருட்கள், கிரீஸ் அண்டர் ஷியர் மற்றும் பல.