基于FOMFIMER的Ultrapermable和高度选择性的人造水通道,其排除质子

Arundhati Roy,Jie Shen,Himanshu Joshi,Woochul Song,Yu-Ming Tu,Ratul Chowdhury,Ye Ruijuan,Ning Li,Changliang Ren,Manish Kumar,Aleksei Aeksimimiev,以及华强Zeng
自然纳米技术16(8.)911-917(2021)
DOI:10.1038 / S41565-021-00915-2宾馆

强调

一类仿生螺旋折叠的孔隙聚合物卷曲物可以作为经过高度选择性超快的较高的水蛋白的高度选择性超速排水通道,以通过模块化可调的疏水性赋予的高水上单价离子输送选择性。内部孔表面。

抽象的

Aquaporins(AQPS)用于中介高度选择性超水运的突出能力激发了最近的超分子单价离子除外人工水通道(AWCS)的发展。提出了基于AWC的生物透露膜用于脱盐,净水和其他分离应用。虽然在综合ARCS方面取得了一些进展,但在不包括质子 - 尚未转载的情况下,尚未进行AQPS-高水量的空调特征的AWC。我们报告了一类仿生螺旋折叠的孔隙成型聚合物卷曲体,其可作为高度选择性超快导电通道的长期追捧,其性能超过AQP(1.1×1010.通过内部孔表面的模块化可调谐疏水性赋予每秒水分子为AQP1,具有高水平离子传输选择性(〜108水分子)通过内部孔表面的模块化可调谐疏水性赋予。在此报道的最佳常产符合速率以极高的速率提供水运输,即AQP1的2.5倍,同时拒绝盐(NaCl和Kcl)甚至质子。

700 ns长全原子平衡MD仿真轨迹3-LA.频道分别。提出了一种系统的剖视图,以说明跨膜水渗透。每个popc分子的胺基的碳原子显示为大的绿色球体,而每个分子的其余部分被示为厚的绿线。使用分子表面表示示出了通道。通道的脂质锚固烷基链(C8H17)显示在甘草蓝色中。通道末端的La锚定以黄色的球体示出。使用红色(氧)和白色(氢)球体显示通道内和附近的水分子。未显示其余的水和离子。