自组装现象在自然界普遍存在,是分子从无序到有序状态的变化过程。广义来讲,生命体内的细胞可以看做是生物大分子通过自组装形成的。作为组装基元的一种,多肽因具有良好的生物相容性、易于设计合成和修饰等优点,近些年备受关注并得到广泛研究,但对其组装机理认识并不完善,特别是氨基酸侧链空间结构的影响报道较少。本文利用异亮氨酸（Ile）和亮氨酸（Leu）侧链亚甲基的不同,从Ac-I_nK-NH₂出发,设计合成了I_mL_nK（m,n=1-4）系列短肽以及左手手性的^LI₃^LK和右手手性的^Daa I₃^DK的两亲性短肽,探讨了疏水性氨基酸侧链空间结构对两亲性短肽自组装的影响,以期进一步加深对两亲性短肽自组装机理的认识,完善其分子自组装理论。研究内容主要包括以下三个方面:（1）以Ac-I₄K-NH₂作为起始分子,用互为同分异构体的亮氨酸（Leu）取代不同位置的异亮氨酸（Ile）,考察了疏水性氨基酸侧链的空间结构对两亲性短肽自组装的影响。研究表明,疏水氨基酸残基的侧链可显著影响组装体的形貌和二级结构。Ac-I₄K-NH₂的组装体为纳米纤维为主,少部分纳米带共存,Ac-LI₃K-NH₂是纳米管和纳米纤维共存,Ac-ILI₂K-NH₂形成均一的纳米带,Ac-I₂LIK-NH₂为纳米带和纳米纤维共存,Ac-I₃LK-NH₂为纳米纤维和带,纳米带的宽度降低。圆二色光谱仪（CD）结果表明,取代位置的不同,二级结构也不相同。造成上述结果的主要原因是,Ile和Leu侧链亚甲基位置的不同,导致侧向堆积的能力不同,在短肽分子自组装过程中对β-sheet之间的空间位阻效应也不相同,从而引起组装体形貌的差异。（2）为了更进一步探索疏水侧链的空间位阻效应,我们又考察了亮氨酸的取代数量和位置对多肽自组装行为的影响。原子力显微镜（AFM）和透射电子显微镜（TEM）结果发现,增加Leu的数量并变换取代位置,依然可以引起组装体形貌的变化。Ac-L₂I₂K-NH₂组装形成螺旋纳米纤维,Ac-IL₂IK-NH₂却形成了纳米带,Ac-I₂L₂K-NH₂组装成无螺旋的纳米纤维。对比一个Leu取代的结果,可以发现,Leu取代中间位置,更容易形成宽的纳米带,靠近端基则更容易形成纳米纤维。这表明Leu取代可显著影响氢键和空间位阻效应。能够显著影响β-sheet的扭转程度,破坏Ile之间的氢键。同时,Leu的数量越多,产生的空间效应越明显。两者在空间排列彼此牵制,空间位阻效应增强,氢键作用就降低。（3）为考察氨基酸残基侧链的手性对多肽自组装行为的影响,我们设计合成了不同手性的多肽分子:Ac-^LI₃^LK-NH₂和Ac-^DaI₃^DK-NH₂,通过在不同比例1:1,1:4,4:1下将两者混合,考察了上述多肽的共组装行。AFM结果显示,Ac-^LI₃^LK-NH₂组装形成左手的纳米螺旋纤维,而Ac-^Daa I₃^DK-NH₂分子组装形成的是右手的纳米螺旋纤维。将两者按照1:1混合,组装体的形貌为右手螺旋、左手螺旋和无螺旋的纳米纤维共存;1:4混合之后,组装体形貌为右手螺旋和无螺旋的纳米纤维共存,且右手螺旋纳米纤维为主;4:1混合时,组装体以左手螺旋纳米纤维为主,和无螺旋的纳米纤维共存。结合纳米纤维分布的比例和分子动力学模拟和荧光光谱的结果,说明,不同手性分子在混合之后发生了共组装。