基于α-氨氧基酸的新型細胞穿膜肽研究.pdf

1、細胞穿膜肽是一類具有穿透細胞膜能力的短肽載體,可以轉運小分子化合物、多肽、蛋白質、核酸和納米顆粒等不具透膜能力的外源分子進入活細胞。雖然已有20多種細胞穿膜肽成功用于不透膜分子的跨膜轉運,但卻難以將其應用于活體水平的研究,主要因為:1)它們大部分由天然氨基酸組成,所以很容易被細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胞穿膜肽,在低濃度下通常被細胞以胞吞的方式攝取,因此會被困在囊泡中不能釋放到細胞漿或進一步被轉移

2、到溶酶體進行降解,從而無法發(fā)揮其生物學功能。為了解決這些問題,非天然氨基酸被引入細胞穿膜肽的設計,研究發(fā)現(xiàn)基于非天然氨基酸的新型細胞穿膜肽,不但具有很強的抗蛋白酶降解能力,而且可以直接穿透細胞膜后在細胞漿中均勻分布。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)定性和形成二級結構的能力,因此,基于α-氨氧基酸的多肽可能是一種新型的細胞穿膜肽。
　　本文首先以α-氨氧基酸為結構單元,設計與合成了一系列基于α-氨氧基酸的新型

3、細胞穿膜肽,并對其生物學性質和跨膜機理進行了研究;其次,以細胞穿膜肽為連接基團,設計與合成了一種透膜分子探針,并對其穿膜性質進行了研究。本文的主要內(nèi)容和實驗結果總結如下:
　　1)設計與合成了一系列基于α-氨氧丙氨酸的新型細胞穿膜肽,并對其二級結構和生物學性質進行了研究,結果表明基于α-氨氧丙氨酸的新型細胞穿膜肽具有雙親性的二級結構,并且可以在細胞漿內(nèi)均勻分布,但其跨膜效率很低。
　　2)設計與合成了一系列基于α-氨氧賴氨酸

4、的新型細胞穿膜肽,并對其生物學性質進行了研究,結果表明一種基于α-氨氧賴氨酸的混合型細胞穿膜肽,具有生物穩(wěn)定性高和細胞毒性低的特點,并可以在細胞漿中均勻分布。進一步對其跨膜機理進行研究并發(fā)現(xiàn),該混合型細胞穿膜肽主要通過直接跨膜的方式進入細胞。
　　3)設計與合成了一種基于細胞穿膜肽的透膜分子探針,并對其穿膜性質進行了研究,結果表明將細胞穿膜肽引入不透膜分子探針的結構中,可以促進其穿透細胞膜后并進入活細胞。
　　將α-氨氧基酸