肽分子因其固有的手性构型、优异的生物相容性和可调节的组装结构，已被广泛地应用于具有手性的生物医学、催化和光学材料的开发。由两个氨基酸形成的二肽，结构简单，易于组装。二肽在自组装过程中涉及多种非共价作用，会相互制约，抑制肽分子的手性放大，而形成非手性纳米材料。肽分子在不同组装条件下的手性转变行为有许多不确定性，尤其是在非平衡条件下的瞬态组装。

近日，山东大学的吴奥丽副研究员、臧恒昌教授、中国科学院化学研究所的李峻柏研究员和齐鲁工业大学的郭永先博士合作，以N-芴甲氧羰基保护的苯丙氨酸-酪氨酸二肽（Fmoc-FY）作为组装模型，引入小分子吡啶衍生物BPE，通过调节Fmoc-FY与BPE的组装路径和化学计量比，成功构建了具有形态多样性和手性可控的二肽组装体。

Fmoc-FY的自组装过程是液-液相分离（LLPS）介导的成核生长过程，随着时间的延长分别形成球形结构、右手螺旋和微米带，并伴随着手性的反转。这可能是由于水分子作为桥连与二肽的酰胺键形成氢键作用，而水分子的排出诱导分子重新排列，发生结构转变。

为了获得热力学稳定的手性结构，引入了小分子BPE，在不同的化学计量比下获得了右手或左手螺旋，并影响了组装体的机械性能、分子排列与光学性质。通过一系列理化性质表征和分子动力学模拟对组装机理进行了充分的研究。组装基元间氢键数量的变化是手性转变的主要驱动力之一。此外，超声和酶催化也是调节Fmoc-FY组装体手性的有效途径。

该工作为制备多功能手性生物材料提供了一种简便、通用的方法，有望理解生物系统的动态组装过机制。