多肽自组装超分子的生物功能化材料设计及其应用

发布时间：2021-07-15 19:54

　　自组装超分子生物材料相较于传统高分子材料具有众多优势,包括结构功能可调性、响应性、可逆性,以及良好的生物相容性。蛋白质是生命体所有活动的执行分子,利用多肽链来构建自组装超分子生物材料,除了具备一般超分子材料的优点,也能最大化地实现其活性与功能,具有丰富的生物应用场景,为新型生物材料的开发提供了无限可能。然而,尽管已有了很大进展,人们仍然对多肽自组装超分子体系的设计、结构和功能的关系缺乏规律性的认识。本论文聚焦于多肽自组装超分子的生物功能化材料的设计及应用,希望能为制备更安全有效的生物材料提供一些解决方案。论文的主要研究内容概述如下。第一部分:设计了靶向细菌膜的自组装抗菌肽。抑菌肽作为天然的抗菌分子,可作用于微生物磷脂膜,因其能抵抗细菌产生耐药性而备受关注。其中,聚合阳离子肽能与病原菌的负电微生物膜相互作用,导致细菌死亡。但共价聚合阳离子肽成本高、效率低,对细菌磷脂膜的靶向作用和破坏作用也不强。本文基于多肽自组装超分子,开发了一种可增强抗菌活性的抗菌肽。我们在六价阳离子肽的序列中插入具有自组装功能的双苯丙氨酸（FF）的核心基序,得到新型抑菌肽KRRFFRRK（FF8）。FF8在中性环境下... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市

【文章页数】：157 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

针对含三个氨基酸的所有8000种组合三肽进行归一化聚合倾向评分

第一章绪论9的三维培养（图1-2）。图1-2KDL-12自组装肽。（A）KDL-12模型。（B）KDL-12肽形成的水凝胶。（C）软骨细胞培养在KDL-12肽的水凝胶中。（PNAS，2002）231.5.3通过引入化学修饰影响多肽自组装研究发现，可通过将具有自组装功能的化学基团共价结合至多肽分子上，改变肽的非共价相互作用，促进肽的自组装。最为常见的是将富含苯环的萘基、嵌二萘基或芴甲氧羰基共价地连接在多肽上，增强肽的疏水性和π-π相互作用。Zhang等人利用嵌二萘基连接两个丙氨酸，形成的分子能自组装成水凝胶，可用于抗生素的载药41。Jayawarna等人把芴甲氧羰基修饰在G、A、L、F四种氨基酸构成的6种多肽上，发现它们均可以自组装成多肽纤维，进而形成能支持细胞三维培养的多肽水凝胶42。Zhou等人将萘基修饰在四肽FYFY上，发现当末端酪氨酸的酚羟基上带有磷酸基团（Nap-FYFY-PO4）时多肽不会发生自组装42。只有当遇到碱性磷酸酶后，磷酸基团被水解，由此增加了肽的疏水性后，才会发生自组装。由于这个特性，该多肽能以过表达碱性磷酸酶的癌症细胞为靶向，在其上自组装并杀灭肿瘤细胞。Frederix等人将3，5-巯基苯甲酸与GLKFK肽通过酰胺键连接，肽与肽之间可通过二硫键交联，然后以此为单元自组装成六聚体多肽纤维（图1-3）43。

多聚体自组装纤维


本文编号：3286357