【摘要】：RADA16-I(Ac-(RADA)_4-CONH_2)是被廣泛研究的自組裝短肽(Self-assembling peptide,SAP),它可以通過有序的自組裝形成穩(wěn)定的二級結(jié)構(gòu),進(jìn)而形成納米纖維水凝膠。通過在RADA16-I末端連接具有功能性的短肽序列,使得修飾后的短肽可以進(jìn)一步獲得生物功能,從而拓展其應(yīng)用范圍。然而,末端功能性短肽序列的加入對RADA16-I型SAP自組裝機理的影響并不明確。在本課題中,我們利用RGD功能化短肽修飾RADA16-I,通過控制RGD與RADA16-I之間的氨基酸序列設(shè)計了一系列中性pH條件下凈電荷和疏水性不同的SAPs,系統(tǒng)研究了RADA16-I末端序列對短肽自組裝的影響。此外,我們還利用短肽與生長因子之間的靜電作用,考察了中性pH條件下帶有不同電荷的短肽裝載生長因子的釋放情況,并考察其在促進(jìn)神經(jīng)再生方面的應(yīng)用。具體研究內(nèi)容如下:1.利用拉曼光譜、圓二色譜和原子力顯微鏡考察體系中不同電荷和疏水性的功能性SAP的組裝情況,結(jié)果表明納米纖維的形態(tài)和二級結(jié)構(gòu)在很大程度上取決于疏水作用與靜電作用之間的平衡。研究結(jié)果有助于指導(dǎo)人們設(shè)計SAP序列功能化改性。2.利用短肽與生長因子之間的靜電作用,建立活性自組裝短肽RADA16-IKVAV、RADA16-RGD和生長因子CNTF/β-NGF之間的配伍組合,考察各組合裝載生長因子后的釋放情況。同時構(gòu)建脊髓損傷模型,分別考察術(shù)后兩周和兩月的神經(jīng)再生情況,研究發(fā)現(xiàn)短肽的電荷和纖維密度可對不同電荷生長因子的釋放速率產(chǎn)生影響,材料對生長因子的釋放可起到緩釋調(diào)控的作用。此外,RADA16-IKVAV和RADA16-RGD混合后的水凝膠負(fù)載生長因子,能夠促進(jìn)神經(jīng)軸突纖維再生,并可修復(fù)脊髓損傷。
【圖文】：

圖 1-2-1-1 EAK 型多肽自組裝水凝膠組裝模型[45]。該類型的短肽能形成三維納米纖維支架并且能夠支持細(xì)胞生長中一個典型的例子就是 RAD16-I(RADARADARADARADA)，酸，A）和親水性氨基酸（精氨酸，，R 和天冬氨酸，D）重復(fù)片, 41]。該短肽通過纖維交織組成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并最終形成穩(wěn)定。上述類型短肽序列是由親水性和疏水性氨基酸片段周期性交具有極性和非極性面。在極性帶電側(cè)，正電荷和負(fù)電荷通過分一起，而在非極性側(cè)，丙氨酸通過疏水作用相互結(jié)合在一起，側(cè)可與水分子相互作用，最終形成含水量可高達(dá) 99.9%的水凝觀形貌如圖 1-2-1-2 所示。

圖 1-2-1-2 RAD16-I 型短肽水凝膠的分子模擬結(jié)構(gòu)圖和微觀形貌[33]。個典型例子是 RAD16-II（Ac-RARADADARARADADA-CONH2），它也性的氨基酸片段周期性交替組成[46]，其分子結(jié)構(gòu)模型圖[33]如圖 1-2-1-3 II 類似，RAD16-II 在水中高度可溶并能自組裝形成穩(wěn)定的 β-折疊結(jié)構(gòu)。是通過離子間的相互作用，主鏈間的氫鍵作用以及丙氨酸甲基之間的疏疊后自組裝成大分子結(jié)構(gòu)，并最終形成含水量大于 99％的水凝膠，研究I 和 RAD16-II 都是能夠為神經(jīng)突觸生長和突觸形成提供支持的基質(zhì)[47]。圖 1-2-1-3 RAD16-II 分子結(jié)構(gòu)模型示意圖[33]。
【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R318.08

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本文編號：2616012