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對肽組裝物進(jìn)行指導(dǎo)性地氧化，從而產(chǎn)生聚合物色素，圖片來自Matej Vakula/NYC。

  長期以來，科學(xué)家們就已知道黑色素，即賦予皮膚、毛發(fā)和眼睛顏色的色素，具有多種有用的性質(zhì)，不僅抵抗致癌性的紫外線輻射和自由基，而且也具有電導(dǎo)性、粘附性和儲(chǔ)存能量的能力。
  為了利用這些性質(zhì)，來自美國紐約市立大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的研究人員開發(fā)出一種新的方法來制造模擬黑色素性質(zhì)的材料，并且史無前例地控制這些生物聚合物形成的特定性質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)可能能夠使得人們開發(fā)化妝品和生物醫(yī)學(xué)產(chǎn)品。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年6月9日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“Polymeric peptide pigments with sequence-encoded properties”。
  不同于DNA和蛋白等其他的生物聚合物（在這些生物聚合物中，它們的有序結(jié)構(gòu)和它們的性質(zhì)之間存在直接的關(guān)聯(lián)性），黑色素是內(nèi)在無序的，因此它的結(jié)構(gòu)與它的功能之間不可能存在直接的關(guān)聯(lián)性。因此，科學(xué)家們不能夠充分地利用黑色素的性質(zhì)，這是因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)室合成黑色素的努力因很難設(shè)計(jì)它的無序分子結(jié)構(gòu)而遭受挫折。
  論文通信作者、紐約市立大學(xué)研究生院高級科學(xué)研究中心納米科學(xué)計(jì)劃主任Rein V. Ulijn說，“我們利用簡單的三肽（由僅三個(gè)氨基酸組成）產(chǎn)生一系列具有精準(zhǔn)控制的有序和無序水平的分子結(jié)構(gòu)。我們吃驚地發(fā)現(xiàn)一旦優(yōu)化這些肽結(jié)構(gòu)，就可形成具有不同顏色（從淺米色到深棕色）的聚合物色素。”
  隨后對這種方法進(jìn)行更加深入的描述證實(shí)了這些黑色素類似的材料的紫外線吸收和納米形態(tài)等其他的性質(zhì)也能夠通過這些三肽的氨基酸序列進(jìn)行系統(tǒng)性地控制。

  論文共同作者、美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)研究員Christopher J. Bettinger專門研究黑色素在能量儲(chǔ)存中的應(yīng)用。在這些發(fā)現(xiàn)的材料當(dāng)中，他發(fā)現(xiàn)二維的片狀聚合物表現(xiàn)出顯著的電荷儲(chǔ)存能力。Bettinger說，“擴(kuò)大這些肽的組成參數(shù)可能顯著地增加這些形成的色素的實(shí)用性，而且這項(xiàng)研究也能夠有助我們更好地理解天然的黑色素的結(jié)構(gòu)性質(zhì)和功能。”  

  論文鏈接：http://science.sciencemag.org/content/356/6342/1064