基于α-氨氧基酸的新型細(xì)胞穿膜肽研究.pdf

1、細(xì)胞穿膜肽是一類(lèi)具有穿透細(xì)胞膜能力的短肽載體,可以轉(zhuǎn)運(yùn)小分子化合物、多肽、蛋白質(zhì)、核酸和納米顆粒等不具透膜能力的外源分子進(jìn)入活細(xì)胞。雖然已有20多種細(xì)胞穿膜肽成功用于不透膜分子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),但卻難以將其應(yīng)用于活體水平的研究,主要因?yàn)?1)它們大部分由天然氨基酸組成,所以很容易被細(xì)胞或血液中的蛋白酶降解,因此生物穩(wěn)定性較低;2)基于天然氨基酸的細(xì)胞穿膜肽,在低濃度下通常被細(xì)胞以胞吞的方式攝取,因此會(huì)被困在囊泡中不能釋放到細(xì)胞漿或進(jìn)一步被轉(zhuǎn)移

2、到溶酶體進(jìn)行降解,從而無(wú)法發(fā)揮其生物學(xué)功能。為了解決這些問(wèn)題,非天然氨基酸被引入細(xì)胞穿膜肽的設(shè)計(jì),研究發(fā)現(xiàn)基于非天然氨基酸的新型細(xì)胞穿膜肽,不但具有很強(qiáng)的抗蛋白酶降解能力,而且可以直接穿透細(xì)胞膜后在細(xì)胞漿中均勻分布。α-氨氧基酸作為一種新型的非天然氨基酸,具有很高的生物穩(wěn)定性和形成二級(jí)結(jié)構(gòu)的能力,因此,基于α-氨氧基酸的多肽可能是一種新型的細(xì)胞穿膜肽。
　　本文首先以α-氨氧基酸為結(jié)構(gòu)單元,設(shè)計(jì)與合成了一系列基于α-氨氧基酸的新型

3、細(xì)胞穿膜肽,并對(duì)其生物學(xué)性質(zhì)和跨膜機(jī)理進(jìn)行了研究;其次,以細(xì)胞穿膜肽為連接基團(tuán),設(shè)計(jì)與合成了一種透膜分子探針,并對(duì)其穿膜性質(zhì)進(jìn)行了研究。本文的主要內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)如下:
　　1)設(shè)計(jì)與合成了一系列基于α-氨氧丙氨酸的新型細(xì)胞穿膜肽,并對(duì)其二級(jí)結(jié)構(gòu)和生物學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究,結(jié)果表明基于α-氨氧丙氨酸的新型細(xì)胞穿膜肽具有雙親性的二級(jí)結(jié)構(gòu),并且可以在細(xì)胞漿內(nèi)均勻分布,但其跨膜效率很低。
　　2)設(shè)計(jì)與合成了一系列基于α-氨氧賴(lài)氨酸

4、的新型細(xì)胞穿膜肽,并對(duì)其生物學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究,結(jié)果表明一種基于α-氨氧賴(lài)氨酸的混合型細(xì)胞穿膜肽,具有生物穩(wěn)定性高和細(xì)胞毒性低的特點(diǎn),并可以在細(xì)胞漿中均勻分布。進(jìn)一步對(duì)其跨膜機(jī)理進(jìn)行研究并發(fā)現(xiàn),該混合型細(xì)胞穿膜肽主要通過(guò)直接跨膜的方式進(jìn)入細(xì)胞。
　　3)設(shè)計(jì)與合成了一種基于細(xì)胞穿膜肽的透膜分子探針,并對(duì)其穿膜性質(zhì)進(jìn)行了研究,結(jié)果表明將細(xì)胞穿膜肽引入不透膜分子探針的結(jié)構(gòu)中,可以促進(jìn)其穿透細(xì)胞膜后并進(jìn)入活細(xì)胞。
　　將α-氨氧基酸