受體-配體相互作用在細胞的信號轉導,新陳代謝和生長方面發(fā)揮著重要的作用。對于不同的細胞或細胞的不同狀態(tài),受體的種類和數(shù)量存在巨大的差異。雖然一些具有靶向性的分子探針能夠可視化細胞膜上受體的分布,甚至實現(xiàn)腫瘤的診斷和靶向治療,但針對內源性受體,篩選和設計具有正交性的受體-配體相互作用仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn)。DNA鏈能通過Watson-Crick堿基互補配對原則雜交,并能通過改變堿基的種類和數(shù)目設計不同的DNA鏈。因此該過程具有高度的特異性和可編程性,理論上可以設計無限組正交相互作用對。本工作是通過DNA框架核酸編碼并模擬具有正交性的受體-配體相互作用體系,并將該體系應用于細胞的模式識別,多價配體-受體相互作用研究,基于活細胞的細胞計算網(wǎng)絡的構建。具體內容如下:第一,通過細胞膜表面DNA編碼生物模擬的受體-配體相互作用體系,實現(xiàn)不同細胞的模式識別。膽固醇修飾的單鏈DNA能夠插入細胞膜上,我們將錨定在細胞膜上的DNA鏈稱為人工受體（ADR）。細胞質膜上分布著大量膽固醇,通常集中在與細胞內化作用相關的小窩蛋白結構域和脂筏。我們將帶有手臂鏈的四面體DNA框架核酸（TDF）作為配體,其能通過堿基互補... 

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 脂質和DNA
        1.1.1 脂質納米結構
        1.1.2 DNA納米結構
        1.1.3 脂質-DNA復合結構
    1.2 脂質-DNA復合結構的應用
        1.2.1 脂質-DNA復合結構的合成
        1.2.2 脂質-DNA復合結構調控細胞相互作用
        1.2.3 脂質-DNA復合結構構建膜孔復合物
        1.2.4 脂質-DNA復合結構分析細胞膜組分的動態(tài)變化
        1.2.5 脂質-DNA復合結構重塑細胞膜的形貌
        1.2.6 脂質-DNA復合結構研究細胞膜機械力
        1.2.7 脂質-DNA復合結構研究藥物遞送
        1.2.8 脂質-DNA復合結構所面臨的挑戰(zhàn)
    1.3 本課題的設計
第2章 基于細胞膜上DNA編碼的受體-配體相互作用的細胞分類
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑和儀器
        2.2.2 ADR錨定細胞膜
        2.2.3 制備TDFs
        2.2.4 配體-受體相互作用
        2.2.5 細胞成像
        2.2.6 流式細胞儀檢測
        2.2.7 模式分析的細胞圖像
    2.3 結果和討論
        2.3.1 ADR陽性細胞的制備
        2.3.2 ADR與TDF配體結合
        2.3.3 ADR與TDF配體的相互作用具有正交性
        2.3.4 ADR的重分布途徑
        2.3.5 不同細胞ADR與TDF配體的分布模式不同
        2.3.6 基于受體-配體分布模式的細胞分類
    2.4 結論
第3章 基于DNA編碼的受體-配體相互作用的TDF的細胞定量遞送
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑和儀器
        3.2.2 ADR錨定細胞膜
        3.2.3 制備TDFs
        3.2.4 配體-受體相互作用
        3.2.5 細胞成像
        3.2.6 流式細胞儀檢測
    3.3 結果和討論
        3.3.1 ADR能提高TDF配體的細胞內化效率
        3.3.2 聚肌苷對內化作用的影響
        3.3.3 ADR介導的TDF配體與細胞的相互作用
        3.3.4 基于多價配體的加權運算
    3.4 結論
第4章 基于細胞膜上DNA編碼的細胞計算
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑和儀器
        4.2.2 ADR修飾細胞膜
        4.2.3 配體TDF的制備
        4.2.4 制備Dox@TDF
        4.2.5 流式細胞儀檢測
        4.2.6 MTT測量細胞活性
    4.3 結果和討論
        4.3.1 “與”邏輯門的構建
        4.3.2 “或”邏輯門的構建
        4.3.3 細胞計算依賴的藥物遞送
    4.4 結論
第5章 總結與展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]DNA自組裝結構在納米診療中的應用[J]. 代江兵,谷佩霖,馮靈玉,李宇,彭紅珍,李晴暖,王麗華,樊春海.  中國科學:化學. 2019(09)
[2]陰離子交換色譜在DNA納米結構純化中的應用[J]. 邢淑,江大衛(wèi),崔呈俊,王麗華,黃慶.  中國科學:化學. 2015(11)



本文編號：3651417