分享一篇最近发表在Biomacromolecules上的文章，题目为Switchable Coacervate Formation via Amino Acid Functionalization of Poly(dehydroalanine)。这篇文章的通讯作者是来自美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的Timothy J. Deming教授。
凝聚体 (Coacervate) 通常是由多种生物大分子在水溶液中发生液液相分离形成的微小液滴结构，它与多种生命过程相关，被认为在生命起源中起着重要作用。简单的聚合物体系也可以模拟复杂生物体系形成凝聚体，但是这些简单体系缺乏对生理刺激做出响应行为。在之前工作中，作者团队开发了一类具有α-螺旋结构的侧链氨基酸功能化的聚高半胱氨酸衍生物Xaa-CH，它具有在水中形成刺激响应性凝聚体的能力；在本文中，作者探究了无手性聚氨基酸主链是否也能在不同氨基酸功能化后促进凝聚体形成，这些实验有望帮助理解多肽链的构象和柔韧性如何影响凝聚体的形成与性质 (图1)。
作者首先合成了用于聚氨基酸后修饰的巯基试剂，通过胱胺的氨基与氨基酸羧基缩合再接一步还原得到巯基功能化的氨基酸修饰基 (图2A)；这些氨基酸修饰基可以高效地与聚脱氢丙氨酸ADH65 进行Michael加成反应(图2B)。作者用核磁分析确定了每个残基ADH均完全转化为相应的功能化残基，圆二色光谱 (CD) 结果表明功能化的外消旋聚氨基酸均为无序构象。图2. (A) 巯基氨基酸修饰基的合成；(B) 氨基酸功能化的外消旋聚氨基酸Xaa-rac-C的合成。 作者研究了不同聚合物Xaa-rac-C65在水中随pH、温度、反离子变化的相行为，以评估其物理化学性质(表1)。在PBS缓冲液中，即含有磷酸根离子作为反离子的情况下，Ala-rac-C65 and Pro-rac-C65在90 oC以下均为澄清溶液；而Val-rac-C65，Leu-rac-C65和 Met-rac-C65在此条件下均有LCST，并且相转变温度会随pH发生显著的变化，随pH增加，聚合物亲水性增加，LCST会上升。反离子的变化也会显著影响相行为，随着阴离子价的升高，所有样品的水溶性都会降低。表1. 含不同反离子的Xaa-rac-C65水溶液的凝聚体转变温度 作者用光学显微镜观察研究了上述Xaa-rac-C65样品在pH 7.0、三聚磷酸阴离子存在下的相分离性质。亲水性的Ala-rac-C65和Pro-rac-C65会形成不规则边缘和簇状的固体沉淀；Val-rac-C65，Leu-rac-C65和 Met-rac-C65均会形成光滑边缘的液滴 (图3A, B) ，并且具有流动性；将三聚磷酸盐替换为多聚腺苷酸(polyA)也会形成类似的液滴结构(图3C, D)。这些结果表明侧链上结合疏水和带电氨基酸基团可以帮助多肽更有效地形成凝聚体。图3. (A) Leu-rac-C65 + TPP; (B) Met-rac-C65 + TPP; (C) Leu-rac-C65 + polyA; (D) Met-rac-C65 + polyA. Scale bars = 20 μm. 相比于之前作者报道的α-螺旋的氨基酸功能化的聚氨基酸 (图1左) Leu-CH60，Leu-rac-C65和 Met-rac-C
