生物大分子藥物主要包括重組蛋白質(zhì)和基因等,這些藥物由于其作用位點的特異性和較低的毒副作用已經(jīng)成為一類強大的藥物被廣泛用來治療各種疾病。然而,大分子藥物自身不穩(wěn)定,易降解失活且難以穿透細胞膜,這對大分子藥物的臨床應用提出了巨大挑戰(zhàn)。為了克服這些障礙,開發(fā)一種能夠提高藥物效力的遞送系統(tǒng)是一種頗具吸引力的方法。本論文主要圍繞蛋白質(zhì)、基因等的新型運輸系統(tǒng)展開研究,具體包括核/殼衛(wèi)星狀納米運輸系統(tǒng),膠束微囊運輸系統(tǒng)以及基于DNA自組裝的運輸系統(tǒng)。（1）自組裝核/殼衛(wèi)星狀納米顆粒用于白細胞介素-1受體拮抗劑（IL-1Ra）運輸?shù)难芯课覀冮_發(fā)了一種新型的核/殼衛(wèi)星狀納米顆粒,這一納米顆粒是通過葫蘆[8]脲介導的主客體相互作用將治療性蛋白質(zhì)絡合到核/殼聚合物顆粒表面而形成的。這種核/殼衛(wèi)星狀納米顆粒作為蛋白質(zhì)載體的遞送效果是通過向關節(jié)內(nèi)運輸IL-1Ra來展示的。研究表明,IL-1Ra能夠高效地自組裝到聚合物納米顆粒表面,同時又保持了良好的蛋白質(zhì)活性,能夠抑制IL-1β介導的信號通路。更重要的是,體內(nèi)實驗結果表明,與IL-1Ra自身相比,裝載IL-1Ra的核/殼衛(wèi)星狀納米顆粒能夠顯著延長IL-1Ra在大... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

幾種功能性蛋白質(zhì)的示意圖

圖 1.1 幾種功能性蛋白質(zhì)的示意圖Fig.1.1 Schematic of several functional proteins從治療的角度來看，蛋白質(zhì)療法比基因療法可能更安全，這是因為蛋白質(zhì)療法不涉及隨機的或永久的遺傳性改變，只是蛋白質(zhì)的瞬時表達和瞬態(tài)行為。在很多醫(yī)學應用領域，比如癌癥治療、疫苗接種、再生醫(yī)學、治療功能喪失遺傳病和成像等，實現(xiàn)向生物體內(nèi)特定細胞和器官運輸活性蛋白成為一個非常重要的目標。向細胞內(nèi)運輸活性蛋白時會面臨很多障礙，比如，蛋白質(zhì)注入血清后會變得不穩(wěn)定，很快被降解或者失活；由于靜電排斥作用，大部分蛋白質(zhì)也是不可以穿透膜的。這些障礙主要是由大多數(shù)蛋白質(zhì)的固有特性導致的，包括蛋白質(zhì)尺寸大、表面電荷多變以及三級結構脆弱等。因此，像 DNA 傳遞和 siRNA 傳遞一樣，選擇合適的運輸載體以護送蛋白進入細胞就變得十分重要了[4]。利用不同的方法可以將蛋白質(zhì)裝載進多種納米載體，比如通過化學或遺傳修飾的直接結合，物理吸附以及共價或非共價包封（圖 1.2）[5]。

圖 1.3 利用帶大量正電荷的 GFP 在體外將功能性蛋白有效地傳遞到哺乳動物細胞中ig.1.3 Potent Delivery of Functional Proteins into Mammalian Cells in Vitro Using a SupercharFPLim 等人研發(fā)了一種工程蛋白 G 系統(tǒng)作為非侵入性的細胞蛋白質(zhì)運輸載體[1種蛋白載體包含三個功能結構域：（1）6 個 N 端的可以特異性結合金屬離子i（II）和 Cu（II）的組氨酸標簽；（2）1 個 C 端的細胞穿透肽（CPPs）如寡聚酸；（3）可以強烈結合 IgG 抗體的 G 蛋白本身。這種多功能蛋白 G 系統(tǒng)為在化學附著物的情況下捕獲 N（iII）修飾的納米顆粒和抗體提供了一個便利的方法究者們將抗線粒體抗體共價結合到蛋白質(zhì) G 系統(tǒng)上，再用 Ni（II）將上述共結合到包被金的氧化鐵納米顆粒上。他們的研究表明，抗體/納米顆粒復合物很容易地通過內(nèi)吞作用進入 HeLa 細胞和靶位點線粒體。該納米復合物的磁性可以簡便地利用永磁體使線粒體從細胞裂解物中分離（圖 1.4）。


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