αヘリックスおよび繊維状のアセンブリ層に対する反復アミノ酸配列（Letlaka）（N）を運ぶ両親媒性ポリペプチドの鎖長の影響

7つのアミノ酸配列（Letlaka）（3）の3つの反復を伴うポリペプチドα3（21残基）は、両親媒性αヘリックスと長い繊維状のアセンブリを形成します。ここでは、さまざまな鎖長のα3シリーズポリペプチド（14〜42残基）の能力を調査して、αヘリックスと繊維状アセンブリを形成しました。ポリペプチドα2（14残基）は、2つの同時反復を伴う、αヘリックスを形成しませんでしたが、ポリペプチドα2L（15残基;カルボン末端に1つのロイシン残基が1つあるα2）は、αヘリックスと繊維アセンブリを形成しました。繊維性アセンブリの形成は、少なくともポリペプチドα2Lと同じ長さのポリペプチドと5つのロイシン残基と関連しており、C末端ロイシンがαヘリックスとフィブリル形成の安定化の重要な要素を持っていることを示しています。対照的に、ポリペプチドα5（35残基）とα6（42残基）は簡単に凝集しましたが、αヘリックスを形成しました。繊維状のアセンブリ形成には、15〜35節の鎖が必要でした。電子顕微鏡とX線繊維の回折は、ポリペプチドの最も薄い線維アセンブリが約20Åであり、周期性が縦方向のαヘリックスの長さと一致することを示しました。これらの結果は、αヘリックス構造が繊維軸に沿って方向付けられ、バンドルに組み立てられていることを示しています。さらに、繊維状アセンブリの幅と長さは、pH値の変化とともに変化し、残基の荷電状態に変動します。我々の結果は、両親媒性αヘリックスの繊維状アセンブリの形成は、ヘリックスの疎水性面を介した束の集合と、ロイシンを含む疎水性非共有結合を伴う拡張によるものであることを示唆しています。

Polypeptide α3 (21 residues), with three repeats of a seven-amino-acid sequence (LETLAKA)(3), forms an amphipathic α-helix and a long fibrous assembly. Here, we investigated the ability of α3-series polypeptides (with 14-42 residues) of various chain lengths to form α-helices and fibrous assemblies. Polypeptide α2 (14 residues), with two same-sequence repeats, did not form an α-helix, but polypeptide α2L (15 residues; α2 with one additional leucine residue on its carboxyl terminal) did form an α-helix and fibrous assembly. Fibrous assembly formation was associated with polypeptides at least as long as polypeptide α2L and with five leucine residues, indicating that the C-terminal leucine has a critical element for stabilization of α-helix and fibril formation. In contrast, polypeptides α5 (35 residues) and α6 (42 residues) aggregated easily, although they formed α-helices. A 15-35-residue chain was required for fibrous assembly formation. Electron microscopy and X-ray fiber diffraction showed that the thinnest fibrous assemblies of polypeptides were about 20 Å and had periodicities coincident with the length of the α-helix in a longitudinal direction. These results indicated that the α-helix structures were orientated along the fibrous axis and assembled into a bundle. Furthermore, the width and length of fibrous assemblies changed with changes in the pH value, resulting in variations in the charged states of the residues. Our results suggest that the formation of fibrous assemblies of amphipathic α-helices is due to the assembly of bundles via the hydrophobic faces of the helices and extension with hydrophobic noncovalent bonds containing a leucine.