动态两亲性高分子的制备及在蛋白质胞内递送领域的应用
发布时间：2021-10-24 06:01
蛋白质是生命活动中非常重要的生物大分子,在体内酶催化、基因转录调控、信号转导等生理过程中发挥了重要的作用。在过去几十年间,蛋白质类药物比如多克隆抗体、疫苗、激素等逐渐走上临床并在医药领域占据了极其重要的地位。但由于蛋白质的分子量大、带电性质复杂等原因,使之无法穿过细胞膜进入细胞内发挥特殊的生理功能。对于许多可以在胞内发挥作用却无法穿过细胞膜的蛋白质,开发能够高效递送的方法显得十分迫切。目前蛋白质递送方法存在许多亟待解决的缺陷,比如常用的电脉冲、物理挤压、微针等物理方法,但易对细胞造成不可逆的损伤;蛋白质改性方法虽然经过化学或基因工程改造后提高了跨膜性能,但容易导致蛋白质结构发生不可逆的改变,因而失去原有的生物活性;高分子载体法因为易于改性、效率高的特点,被广泛的应用于生物大分子的递送,但高分子量往往伴随着高毒性。虽然已经有少量的高分子在高效低毒的改良方面取得了进展,但高分子载体与蛋白质仍然存在结合难、可控释放难等问题,载体的高毒性仍然需要更多的解决策略。针对这些问题,我们设计制备一类新型高分子载体材料:通过α-聚赖氨酸上的氨基与4-溴甲基苯硼酸的加成反应合成了PLLPBA,利用端头为酚...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
使用带负电荷的poly-E肽标签修饰位点特异性蛋白[26]
华东师范大学硕士学位论文11Zn2+的端头，因为DPA/Zn2+与磷酸盐的高度亲和性，配位高分子PEI在膜发生作用并穿过细胞膜方面表现良好，基因递送效率[59]效率高。我们课题组发现除磷酸盐外，DPA/Zn2+与许多阴离子都有很强的结合力[59]，他们发现DPA/Zn2+的这种高结合能力可以用于增强蛋白质与载体间的相互作用，蛋白质表面存在着非常多的阴离子基团，例如羧基，此外，DPA/Zn2+部分还可以与组氨酸和赖氨酸上的咪唑和胺基配位，还可以通过疏水和π–π相互作用与疏水性氨基酸（如苯丙氨酸和色氨酸）结合。在此基础上将DPA/Zn2+共轭引入到聚图1.4不同等电点下DPA/Zn2+修饰的dendrimers递送蛋白质和多肽[61]图1.3DPA/Zn2+修饰的树状大分子递送胞质蛋白和肽以及DPA/Zn2+配体通过离子和配位相互作用与蛋白质/肽结合示意图[61]
华东师范大学硕士学位论文13与各种蛋白质以高亲和力结合，能够有效的将蛋白质递送至胞内。在此基础上，进一步将阳离子聚合物聚乙烯亚胺（bPEI）连接苯基和双胍，双胍对比单胍具有更强的与蛋白质作用的能力，可以通过二价效应与蛋白质形成氢键和盐桥相互配体。同时，双胍类化合物能够与细胞膜相互作用并促进有效的内吞作用，其效率可以达到商业化转染试剂PulsinTM的数十倍以上。如图1.5所示。同时，因为胍基与蛋白质之间极强的相互作用，修饰所得到的胍基高分子对于多种蛋白质均有良好的递送效率，对于分子量不同、带点情况不同的蛋白质，都可以克服他们与载体之间难以有效结合形成复合物的难题，这无疑为设计蛋白质递送材料展开了一个新的思路。1.2.4含氟高分子与配位高分子相似，在阳离子高分子上引入氟化集团后，如氟化修饰的树枝状大分子dendrimer以及氟化修饰PEI[66]作为载体递送基因时都有良好的表现。在阳离子高分子表面引入含氟烷基链或含氟芳香化合物时可以显著地提高阳离子高分子与核酸复合物在血清中的稳定性，具有促进细胞内吞、增强内涵体逃逸的能力，从而可以显著的提高氟化高分子的基因转染效率[64]。图1.5高分子引入胍基的机理对多种蛋白递送效率示意图[62]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Modulation of faecal metagenome in Crohn’s disease:Role of microRNAs as biomarkers[J]. María Rojas-Feria,Teresa Romero-García,Jose ángel Fernández Caballero-Rico,Helena Pastor Ramírez,Marta Avilés-Recio,Manuel Castro-Fernandez,Natalia Chueca Porcuna,Manuel Romero-G?mez,Federico García,Lourdes Grande,José A Del Campo. World Journal of Gastroenterology. 2018(46)
[2]新型生物医用材料:肽类树枝状大分子及其生物医学应用[J]. 顾忠伟,罗奎,佘汶川,吴尧,何斌. 中国科学:化学. 2010(03)
本文编号：3454720
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
使用带负电荷的poly-E肽标签修饰位点特异性蛋白[26]
华东师范大学硕士学位论文11Zn2+的端头，因为DPA/Zn2+与磷酸盐的高度亲和性，配位高分子PEI在膜发生作用并穿过细胞膜方面表现良好，基因递送效率[59]效率高。我们课题组发现除磷酸盐外，DPA/Zn2+与许多阴离子都有很强的结合力[59]，他们发现DPA/Zn2+的这种高结合能力可以用于增强蛋白质与载体间的相互作用，蛋白质表面存在着非常多的阴离子基团，例如羧基，此外，DPA/Zn2+部分还可以与组氨酸和赖氨酸上的咪唑和胺基配位，还可以通过疏水和π–π相互作用与疏水性氨基酸（如苯丙氨酸和色氨酸）结合。在此基础上将DPA/Zn2+共轭引入到聚图1.4不同等电点下DPA/Zn2+修饰的dendrimers递送蛋白质和多肽[61]图1.3DPA/Zn2+修饰的树状大分子递送胞质蛋白和肽以及DPA/Zn2+配体通过离子和配位相互作用与蛋白质/肽结合示意图[61]
华东师范大学硕士学位论文13与各种蛋白质以高亲和力结合，能够有效的将蛋白质递送至胞内。在此基础上，进一步将阳离子聚合物聚乙烯亚胺（bPEI）连接苯基和双胍，双胍对比单胍具有更强的与蛋白质作用的能力，可以通过二价效应与蛋白质形成氢键和盐桥相互配体。同时，双胍类化合物能够与细胞膜相互作用并促进有效的内吞作用，其效率可以达到商业化转染试剂PulsinTM的数十倍以上。如图1.5所示。同时，因为胍基与蛋白质之间极强的相互作用，修饰所得到的胍基高分子对于多种蛋白质均有良好的递送效率，对于分子量不同、带点情况不同的蛋白质，都可以克服他们与载体之间难以有效结合形成复合物的难题，这无疑为设计蛋白质递送材料展开了一个新的思路。1.2.4含氟高分子与配位高分子相似，在阳离子高分子上引入氟化集团后，如氟化修饰的树枝状大分子dendrimer以及氟化修饰PEI[66]作为载体递送基因时都有良好的表现。在阳离子高分子表面引入含氟烷基链或含氟芳香化合物时可以显著地提高阳离子高分子与核酸复合物在血清中的稳定性，具有促进细胞内吞、增强内涵体逃逸的能力，从而可以显著的提高氟化高分子的基因转染效率[64]。图1.5高分子引入胍基的机理对多种蛋白递送效率示意图[62]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Modulation of faecal metagenome in Crohn’s disease:Role of microRNAs as biomarkers[J]. María Rojas-Feria,Teresa Romero-García,Jose ángel Fernández Caballero-Rico,Helena Pastor Ramírez,Marta Avilés-Recio,Manuel Castro-Fernandez,Natalia Chueca Porcuna,Manuel Romero-G?mez,Federico García,Lourdes Grande,José A Del Campo. World Journal of Gastroenterology. 2018(46)
[2]新型生物医用材料:肽类树枝状大分子及其生物医学应用[J]. 顾忠伟,罗奎,佘汶川,吴尧,何斌. 中国科学:化学. 2010(03)
本文编号：3454720
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