是什么付与肽类电子跃迁的活力？谜底是折叠结构。凭证《美国国家科学院院刊》的一项新研究，折叠结构在肽类中的主要性获得了验证。
电子转达是活细胞内的一种能量天生历程，它使光相助用和呼吸作用得以举行。研究发明，具有折叠结构的肽类在这一历程中体现更佳。贝克曼高级科学与手艺研究所的跨学科研究团队通过单分子实验、分子动力学模拟和量子力学验证了这一发明。
“这一发明为我们明确电子怎样在更重大结构的肽类中流动提供了新的看法，同时为设计和开发更高效的分子电子装备开发了新途径。”研究的主要认真人、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校质料科学与工程系的James Economy教授Charles Schroeder说道。
卵白质保存于所有活细胞中，并且在光相助用、呼吸作用（吸氧和倾轧二氧化碳）以及肌肉缩短等细胞运动中施展主要作用。
图片信息：电子转达是活细胞内爆发能量的历程，使光相助用和呼吸作用得以实现，在具有折叠结构的肽中获得增强。泉源：moeen meigooni。
从化学角度看，卵白质是由氨基酸组成的长链，就像节日灯串一样排列，差别颜色代表差别的氨基酸，如色氨酸和谷氨酰胺。
在卵白质的最简朴形式（一级结构）中，氨基酸链呈扁平状。但氨基酸易于相互作用，当它们相互作用时，链条会纠葛在一起，导致结构崩塌，形成所谓的卵白质折叠（二级结构）。
图片信息：该文章研究的多肽的实验设置和化学结构示意图。
研究职员想知道卵白质的结构是否以及怎样影响其导电能力——这是现有文献尚未明确回覆的问题。
Schroeder小组的研究生Rajarshi“Reeju” Samajdar正通过对单个分子举行实验来探讨这个问题。但Samajdar并没有研究完整的卵白质，而是专注于肽类，肽是卵白质的一部分，含有少量的氨基酸。在这项研究中，Samajdar使用了约四到五个氨基酸的肽，这使得视察越发详尽。
Samajdar发明了一些令人惊讶的征象：具有一级结构的舒展肽似乎比具有二级结构的折叠肽更难以有用地传导能量。肽在每种状态下的行为差别引起了他的好奇心。
“肽类很是无邪。我们对相识肽从折叠的二级结构过渡到舒展状态时其导电性能怎样转变很感兴趣。有趣的是，我在这两种结构之间看到了显着的转变，每种结构具有差别的电子特征。”Samajdar说道。
为了验证他的视察效果，Samajdar求助于Moeen Meigooni，一名与贝克曼研究员、J. Woodland Hastings生物化学讲席教授Emad Tajkhorshid相助的研究生研究助理。
研究小组通过盘算机建模模拟了肽类的构象行为，确认了Samajdar视察到的结构转变。为了确保研究的准确性，研究职员还与蒙大拿州立大学的助理教授Martin Mosquera和伊利诺伊大学贝克曼研究所的助理教授Nicholas Jackson相助，使用量子力学盘算确认这些差别结构确实与导电性转变有关。
“我们信托，团结单分子实验、分子动力学结构建模和量子力学的要领是明确分子电子学的很是强盛的手段。”Samajdar说道。“我们本可以直接使用量子力学，但我们没有。盘算机模拟允许我们研究肽类的整个构象空间。”
研究职员的三重验证效果批注，具有折叠二级结构的肽确实比具有未折叠一级结构的肽更能导电。他们视察到的特定二级结构形成了一种称为310螺旋的形状。
由于这项事情是在肽类上举行的，研究效果有助于更好地明确更大、更重大的卵白质和其他生物分子中的电子传输，并指向分子电子装备的应用，如通过在两种差别结构之间切换而事情的半导体。
杂志：Proceedings of the National Academy of Sciences
DOI：10.1073/pnas.2403324121
