표면 이동성 유도 단백질 결정화

LPEI/PAA 약폴리전해질 다층막에서 LPEI 상호확산에 의해 부여된 횡방향 표면 이동성은, 흡착된 생체 고분자가 표면 위를 확산하여 결정학적 인접 분자를 찾고 대면적 2D 규칙 배열로 자기조립될 수 있도록 한다. pH에 의한 LPEI 이온화 제어가 핵심 조절 인자이다: pH 3.0 = 동결 상태(흡착 정지); pH 4.7 = 완전 이동 상태(대면적 2D 규칙성).

주변 온도에서 (LPEI/PAA 4.7/4.7)₉.₅ 위에서 SbpA-slayer-protein은 직경 ~8 μm의 2D 결정성 패치를 형성하며 (see Yeo et al., ACS Macro Letters (2012), Fig. 2A), 이것이 SbpA-2D-crystal-array(p4 격자, ~8 nm 단층막 높이)이다. LPEI 동결 상태(pH 3.0) 및 이동성이 낮은 PAH/PAA 표면(RMS ~2.5 nm)에서는 오직 무질서한 소형 패치만이 형성된다 (see Yeo et al., ACS Macro Letters (2012), Fig. 2D–E).

이는 M13 바이러스 정렬(virus-LBL-interdiffusion-ordering, see Yoo et al., Nat. Mater. (2006))에서 처음 확립된 표면 이동성 원리를, 네마틱 바이러스 단층막으로부터 결정학적 단백질 자기조립으로 확장한 것으로, 표면 유도 생체분자 정렬을 위한 범용 플랫폼으로서의 가능성을 시사한다. 승온 조건(50 °C)에서 동일한 표면은 1D 필라멘트 중간체를 경유하는 temperature-gated-1D-to-2D-assembly 경로를 추가적으로 개방한다.