环境盐调控的霍乱弧菌黏附素肽表面特异性薄膜组装

水下黏附研究越来越多地借鉴仿生体系，以揭示在水环境中实现强界面结合的分子机制。霍乱弧菌的生物膜黏附素 Bap1 含有一个短肽基序 SYWFFGWHTK（CP），其表现出卓越的黏附性能，在相近条件下优于贻贝足丝蛋白 mfp5。尽管这一体系前景广阔，但离子环境和聚集行为在调控 CP 黏附中的作用仍不清楚。 在本研究中，我们考察了离子种类如何影响 CP 的聚集、成膜及界面性质。通过动态光散射，我们鉴定出由聚集分子簇组成的微米尺度组装体（AAMCs），其尺寸分布受盐类型调控。石英晶体微天平-频散联用技术和液相原子力显微镜表明，CP 薄膜的形成同时依赖于表面性质和离子环境。 在金基底上，AAMCs 优先吸附并塌缩形成刚性、平滑的纳米薄膜，这与疏水作用驱动的致密化过程一致。相比之下，硅酸盐表面会抑制这种塌缩，从而产生不同的形貌和界面能学特征。这些发现表明，表面化学和离子条件共同调控肽的聚集与黏附。 本研究为富含疏水残基的肽体系提供了机制层面的认识，并为下一代湿态黏附剂的理性设计提供了依据，同时对生物材料和肽基配方研究具有更广泛的意义。

水下黏附研究日益借助仿生体系，以揭示在水环境中实现强界面结合的分子机制。霍乱弧菌的生物膜黏附蛋白 Bap1 含有一个短肽基序 SYWFFGWHTK（CP），其表现出卓越的黏附性能，在可比条件下优于贻贝足丝蛋白 mfp5。尽管这一体系前景广阔，但离子环境和聚集行为在调控 CP 黏附中的作用仍不清楚。在本研究中，我们考察了离子种类如何影响 CP 的聚集、薄膜形成及界面性质。利用动态光散射，我们识别出由聚集分子簇组成的微米尺度组装体（AAMCs）的形成，其尺寸分布受盐种类调控。石英晶体微天平-耗散技术和液相原子力显微镜结果表明，CP 薄膜的形成同时依赖于表面性质和离子环境。在金基底上，AAMCs 优先吸附并塌缩形成刚性、平滑的纳米薄膜，这与疏水作用驱动的致密化一致。相比之下，硅酸盐表面会抑制这种塌缩，从而产生不同的形貌和界面能学特征。这些发现表明，表面化学和离子条件共同调控肽的聚集与黏附。本研究为富含疏水基团的肽体系提供了机制性认识，并为下一代湿态黏附剂的理性设计提供了依据，同时对生物材料和肽基配方具有更广泛的意义。

J.Y. 作为相关专利的署名发明人列名于耶鲁大学提交的专利申请中（美国申请号：63/376,414）。其余作者 S.Z.、D.R.J.P.、N.L.M.、A.A.、B.H.、A.D.M、T.P.C. 和 R.C.A.E. 声明不存在竞争性利益。

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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.21.733527v1?rss=1

🏷️ 霍乱弧菌 黏附素肽 盐离子调控 薄膜组装 水下黏附