Porphyrin–peptoid conjugate (PPC)

tetraphenylporphyrin (TPP) 리포터를 **옹스트롬 수준의 정밀도(angstrom-precise)**로 공간적으로 조직하고 통합하는 peptoid helix scaffold이다 — 소비되거나, 촉매적이거나, 키랄리티를 부여하지 않으면서 생성물에 내장되어 발색단(chromophore)을 배열하므로 scaffold로 분류된다. 색소 간격을 고정하는 광합성 안테나의 단백질 스캐폴드를 합성적으로 모방한 것이다.

나선 기하구조 (see Kim et al., Small (2017), §Intro & p.2–3)

• Peptoid helix: 턴당 3개의 단량체(3 monomers per turn), 인접 단량체 간 120° 비틀림(twist), 6 Å 피치(pitch) (나선 축을 따라 단량체당 상승량).
• 어떤 단량체에 TPP를 부착할지 선택함으로써 포피린 간 간격을 고정한다:
  • PPC₀ = 1 TPP (단일 발색단, 대조군).
  • PPC₁ = 6 Å 떨어진 2개의 TPP (1 pitch — 인접 턴 위치).
  • PPC₂ = 12 Å 떨어진 2개의 TPP (2 pitch).
  • 두 TPP는 **face-to-face / 평행(parallel)**으로 위치한다.
• 천연 안테나 색소 간격은 ≈10 Å이므로, 이 peptoid는 **천연을 능가하는 옹스트롬 해상도(sub-natural angstrom resolution)**에 도달한다 (see source, §Intro).

합성 및 접합(conjugation) (see source, §Experimental, p.8–9)

• 표준 peptoid 경로인 서브모노머(submonomer, 고상) 합성으로 제작된다.
• **N-말단 글리신 아민(N-terminal glycine amine)**이 접합 핸들을 제공하며; TPP는 EDC/NHS를 통해 카복실화된 표면 또는 운반체에 아마이드 결합(amide-coupled)된다.

간격이 중요한 이유

• Au-SiO₂-PEF-platform에서 플라스몬 효과가 분자 내(intramolecular) 포피린 간 상호작용을 증폭하여, 방출 비율(emission ratio)을 통해 **배열(arrangement)**을 읽어낼 수 있게 만든다 (see peptoid-scaffold-chromophore-arrangement). **PPC₁ (6 Å)**이 가장 큰 RE650 변화를 준다 (see plasmon-enhanced-fluorescence-enhancement-factor, Table 1).
• 벌크 용액에서는 PPC가 눈에 띄게 J-응집(J-aggregate)한다 (보라색→녹색); NP 표면에 고정시키면 분자 내 효과를 분리해낸다 (see surface-immobilization-anti-aggregation).