抗腫瘤肽的優(yōu)化設(shè)計(jì)及抗腫瘤機(jī)制研究
本文關(guān)鍵詞:抗腫瘤肽的優(yōu)化設(shè)計(jì)及抗腫瘤機(jī)制研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在全球范圍內(nèi),癌癥有著較高的發(fā)病率和致死率,F(xiàn)在,一些治療癌癥的藥物不僅有多種副作用,而且還可能會(huì)引起多重耐藥。而抗腫瘤多肽作為一種新型的治療癌癥的藥物,因?yàn)樗哂袑?duì)腫瘤細(xì)胞有選擇性、不易引起耐藥性等特點(diǎn),正越來越受到人們的關(guān)注。許多抗腫瘤肽是從自然界生物內(nèi)中獲得的。這種直接來源于生物體內(nèi)的抗腫瘤肽一般肽鏈較長,無法用化學(xué)法合成。通過序列優(yōu)化的方法獲得的短鏈抗腫瘤肽可以利用化學(xué)法合成,有利于降低成本,提高抗腫瘤肽的抗腫瘤效率。本研究中,對(duì)Mauriporin進(jìn)行螺旋輪模型分析后,截取了它的活性中心片段(FKIGGFIKKLWRSKLA),命名為ZXR-1。利用CD實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),ZXR-1可以在類似于細(xì)胞膜的疏水環(huán)境中形成α-螺旋構(gòu)象。MTT實(shí)驗(yàn)顯示,多肽ZXR-1對(duì)Hela(IC50=62.6μM),SACC-83(IC50=27.9μM),HepG2 (IC50=141.7μM),HuH-7(IC50=77.9μM),PC-3(IC50=69.1μM)等腫瘤細(xì)胞具有抑制增殖能力。通過LDH釋放實(shí)驗(yàn)及Western blot等實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),ZXR-1可以導(dǎo)致Hela細(xì)胞中乳酸脫氫酶的釋放及Caspase-3的活化,說明ZXR-1同時(shí)具有裂解細(xì)胞膜和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡兩種作用機(jī)制。然后,利用螺旋輪模型對(duì)ZXR-1序列進(jìn)行分析。發(fā)現(xiàn)ZXR-1的螺旋結(jié)構(gòu)可以明顯地分為親水界面和疏水界面,在疏水面存在一個(gè)極性的Lys。我們使用非極性的Leu替換了極性的Lys,得到了ZXR-2序列(FKIGGFIKKLWRSLLA)。MTT檢測(cè)后發(fā)現(xiàn),ZXR-2的對(duì)上述5種腫瘤細(xì)胞的抑制能力得到了極大的提高(IC50=7.5-14.2μM。凋亡及裂解實(shí)驗(yàn)顯示,ZXR-2主要通過裂解細(xì)胞膜的機(jī)制抑制腫瘤細(xì)胞增殖,而不會(huì)引起腫瘤細(xì)胞的凋亡。本文通過序列優(yōu)化得到了兩條抗腫瘤多肽ZXR-1和ZXR-2。并對(duì)這兩條多肽的抗腫瘤機(jī)制進(jìn)行了研究。研究結(jié)果顯示,通過改變一個(gè)氨基酸可以有效地提高抗腫瘤肽的抗腫瘤活性,同時(shí)還可以改變它的抗腫瘤機(jī)制。為以后抗腫瘤肽的序列設(shè)計(jì)及在腫瘤治療中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】:抗腫瘤多肽 氨基酸替換 細(xì)胞裂解 細(xì)胞凋亡
【學(xué)位授予單位】:北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:R91;R96
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-14
- 符號(hào)說明14-15
- 第一章 緒論15-29
- 1.1 抗腫瘤肽與癌癥15-16
- 1.2 抗腫瘤肽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)16-17
- 1.3 抗腫瘤肽對(duì)腫瘤細(xì)胞的選擇性17-18
- 1.4 抗腫瘤肽的作用機(jī)制18-25
- 1.4.1 細(xì)胞膜裂解機(jī)制19-23
- 1.4.2 細(xì)胞器膜裂解機(jī)制23-24
- 1.4.3 非膜裂解機(jī)制24-25
- 1.5 檢測(cè)多肽抗腫瘤活性及膜裂解能力的常用方法25-26
- 1.5.1 MTT實(shí)驗(yàn)25
- 1.5.2 乳酸脫氫酶釋放實(shí)驗(yàn)25
- 1.5.3 死活細(xì)胞染色實(shí)驗(yàn)25-26
- 1.5.4 鈣黃綠素釋放實(shí)驗(yàn)26
- 1.5.5 多肽引起的膜表面張力變化26
- 1.6 檢測(cè)細(xì)胞凋亡及凋亡機(jī)制的常用方法26-28
- 1.6.1 Annexin V/PI法檢測(cè)細(xì)胞凋亡26-27
- 1.6.2 Western blot法檢測(cè)Caspase-3的活性27
- 1.6.3 Caspase-3活性試劑盒檢測(cè)Caspase-3的活性27
- 1.6.4 線粒體電勢(shì)的檢測(cè)27-28
- 1.7 論文選題意義及目的28-29
- 第二章 實(shí)驗(yàn)部分29-45
- 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及材料29-31
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器29-30
- 2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品30-31
- 2.2 實(shí)驗(yàn)方法31-45
- 2.2.1 合成和純化目標(biāo)多肽31-33
- 2.2.2 多肽Zeta電位,粒徑測(cè)定及二級(jí)結(jié)構(gòu)觀察33
- 2.2.3 細(xì)胞培養(yǎng)與傳代33-35
- 2.2.4 腫瘤細(xì)胞增殖抑制(MTT)實(shí)驗(yàn)35
- 2.2.5 乳酸脫氫酶釋放實(shí)驗(yàn)35-36
- 2.2.6 死/活細(xì)胞染色實(shí)驗(yàn)36
- 2.2.7 多肽對(duì)模擬膜裂解能力檢測(cè)36-37
- 2.2.8 多肽引起的膜表面張力變化37-38
- 2.2.9 Annexin V/PI法檢測(cè)細(xì)胞凋亡38-39
- 2.2.10 利用Western blot檢測(cè)Caspase-339-41
- 2.2.11 利用分光光度法檢測(cè)Caspase-3活性41
- 2.2.12 多肽ZXR-1穿膜現(xiàn)象的觀察及機(jī)理研究41-42
- 2.2.13 線粒體跨膜電位檢測(cè)42-45
- 第三章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論45-65
- 3.1 抗腫瘤肽多肽ZXR-1和ZXR-2的合成與純化45-48
- 3.1.1 多肽的合成45
- 3.1.2 多肽的分析純化45-46
- 3.1.3 多肽分子量鑒定46-47
- 3.1.4 多肽的大量制備47-48
- 3.2 多肽的粒徑、電位及二級(jí)結(jié)構(gòu)的觀察48-50
- 3.3 多肽對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖抑制能力50-52
- 3.4 多肽對(duì)細(xì)胞膜裂解能力的觀察52-54
- 3.4.1 乳酸脫氫酶實(shí)驗(yàn)52-53
- 3.4.2 多肽引起的細(xì)胞形態(tài)的變化53-54
- 3.5 多肽對(duì)模擬膜裂解能力的觀察54-57
- 3.5.1 鈣黃綠素釋放實(shí)驗(yàn)54-55
- 3.5.2 多肽導(dǎo)致的模擬膜表面壓力的變化55-57
- 3.6 多肽導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的檢測(cè)57-60
- 3.6.1 Annexin V/PI法檢測(cè)細(xì)胞凋亡57-58
- 3.6.2 Western blot法檢測(cè)細(xì)胞凋亡58-59
- 3.6.3 Caspase-3活性試劑盒檢測(cè)細(xì)胞凋亡59-60
- 3.7 多肽導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的機(jī)制研究60-65
- 3.7.1 ZXR-1穿膜能力的檢測(cè)60-62
- 3.7.2 ZXR-1引起的細(xì)胞線粒體電勢(shì)的變化62-63
- 3.7.3 ZXR-1穿膜行為的溫度依賴性63-65
- 第四章 結(jié)論與展望65-67
- 參考文獻(xiàn)67-71
- 致謝71-73
- 研究成果及發(fā)表論文73-75
- 作者和導(dǎo)師介紹75-76
- 碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書76-77
【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):264952
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