在過去的三十年中,研究發(fā)現(xiàn)了一類具有穿膜活性的多肽,稱為細(xì)胞穿膜肽（Cell-penetrating peptides,CPPs）。細(xì)胞穿膜肽序列通常很短,由5-30個(gè)氨基酸組成,大致可以分為三大類,即陽離子穿膜肽、兩親性穿膜肽和疏水性穿膜肽。它們可以作為載體將藥物有效地遞送入胞,這些藥物包括小分子抗癌藥物（如阿霉素、喜樹堿等）和生物大分子（如質(zhì)粒、siRNA、蛋白質(zhì)等）。與其他藥物載體相比,細(xì)胞穿膜肽的特點(diǎn)是生物相容度好、可生物降解、毒性低、成本低以及遞送效率高。細(xì)胞穿膜肽的入胞機(jī)制一直以來都是該研究領(lǐng)域的一個(gè)難題,目前認(rèn)為主要入胞機(jī)制分為兩種,即非能量依賴的直接跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)和能量依賴的內(nèi)吞作用,而大部分的細(xì)胞穿膜肽是通過內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞的。研究過程中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞穿膜肽的入胞機(jī)制非常復(fù)雜,原因是不同類型的細(xì)胞穿膜肽之間入胞機(jī)制存在差異,而且同一類型的細(xì)胞穿膜肽受多肽濃度、細(xì)胞類型等因素的影響,入胞機(jī)制也不相同,因此經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一些相互矛盾的結(jié)論。細(xì)胞穿膜肽序列中通常含有大量陽離子氨基酸殘基,使其自身帶正電荷。基于該特點(diǎn)細(xì)胞穿膜肽通過靜電吸附的方式結(jié)合在細(xì)胞膜表面,之后被細(xì)胞攝取,而具體的攝取過... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

CPP作為載體遞送生物活性物進(jìn)入細(xì)胞[12]

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文細(xì)胞穿膜肽CyLoP-1與膜表面硫酸乙酰肝素之間相互作用的研究2圖1.1CPP和貨物之間通過共價(jià)鍵或非共價(jià)鍵的方式連接[10]Figure1.1CPPandcargosareconnectedbycovalentornon-covalentbonds.自發(fā)現(xiàn)以來CPPs已被越來越多地應(yīng)用于基礎(chǔ)研究，作為藥物遞送載體，CPPs可以有效地增加組織和細(xì)胞內(nèi)藥物濃度，提高藥物的治療效果。這些藥物的類型包括質(zhì)粒DNA、siRNA、蛋白質(zhì)以及小分子藥物[11,12]。圖1.2CPP作為載體遞送生物活性物進(jìn)入細(xì)胞[12]Figure1.2CPPcanbeusedascarriertodeliverbiologicallyactivesubstancesintocells.

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文細(xì)胞穿膜肽CyLoP-1與膜表面硫酸乙酰肝素之間相互作用的研究51.1.3細(xì)胞穿膜肽入胞機(jī)制的研究現(xiàn)狀CPPs的入胞機(jī)制一直以來都是研究的熱點(diǎn)，該過程涉及的途徑尚未被完全闡明。在研究CPP的細(xì)胞攝取過程中發(fā)現(xiàn)CPP自身理化性質(zhì)、偶聯(lián)貨物大小和多肽濃度對細(xì)胞攝取方式都會(huì)產(chǎn)生影響[35,36]，同一種CPP可以利用多種途徑進(jìn)入細(xì)胞，并且這些途徑有時(shí)可能會(huì)同時(shí)發(fā)生，因此具體的細(xì)胞攝取方式很大程度上取決于具體的實(shí)驗(yàn)條件[37-39]。目前認(rèn)為CPPs的攝取途徑大致分為兩大類，即非能量依賴的直接跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)(Directmembranetranslocation)和能量依賴的內(nèi)吞作用(Endocytosis)。在某些情況下高濃度的CPP會(huì)發(fā)生直接跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，而通常認(rèn)為大多數(shù)CPP和CPP偶聯(lián)復(fù)合物都是通過內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞的[40]。1.1.3.1直接跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)直接跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的特點(diǎn)是非能量依賴的，在低溫或胞吞抑制劑存在的條件下也能發(fā)生[41]。目前關(guān)于直接跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)具體機(jī)制有以下幾種模型：第一種是瞬時(shí)孔洞模型，CPP在磷脂雙分子層的外側(cè)累積，導(dǎo)致細(xì)胞膜變形，并最終出現(xiàn)瞬時(shí)孔洞，瞬時(shí)孔洞分為“環(huán)形孔洞”和“桶狀孔洞”兩種模型[42]，見圖1.3。在環(huán)形孔洞模型中，CPP可以和磷脂頭部基團(tuán)之間形成氫鍵，使細(xì)胞膜出現(xiàn)馬鞍型彎曲，并最終形成孔洞；在桶狀孔洞模型中，CPP在磷脂雙分子層中呈α螺旋結(jié)構(gòu)排列，其親水性側(cè)鏈位于孔的內(nèi)側(cè)，疏水性側(cè)鏈位于孔的外側(cè)，從而形成類似圓桶的結(jié)構(gòu)。第二種是毯式模型，其特征是CPP在細(xì)胞膜上的大量累積，導(dǎo)致細(xì)胞膜表面的膜流動(dòng)性瞬時(shí)增加，從而直接穿過磷脂雙分子層進(jìn)入細(xì)胞[43]，見圖1.3。圖1.3直接跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制模型[43]Figure1.3Schematicofdirectmembranetranslocationmechanism.


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