适用于金属蛋白组学的顺铂探针体系研究

发布时间：2020-05-21 21:18

【摘要】：癌症是一种难检测、难预防,具有很高致死率的疾病,已经严重威胁人类的生命健康。癌症也是当今化学生物学及生命科学等学科的重点研究对象。而在众多的癌症治疗方法中,化疗是最有效也是使用最多的方法之一,化疗即通过化学类药品来治疗癌症患者。由于癌症的种类十分繁多,而不同的化学药物在治疗不同的癌症种类上有明显的差异性,所以针对于不同的癌症,往往使用不同的药物。在诸多治疗癌症的药物中,顺铂因其抗癌谱广,抗癌效果显著,被广泛用于癌症治疗,尤其对于睾丸癌、卵巢癌等癌症有极好治疗效果。但顺铂在临床治疗中表现出神经毒性、肾脏毒性、耳毒性的毒副作用,以及在治疗过程中产生耐药性等问题,极大的限制了其使用。所以研究顺铂的抗癌机理以及顺铂产生毒性和耐药性等机理显得尤为重要,通过研究这些机理能够一定程度减少毒副作用、克服耐药性,能更有效的利用顺铂治疗癌症。而且也能够指导新型铂类药物的开发研究。顺铂治疗癌症的机理主要包括顺铂在细胞内累积、顺铂在细胞内水解活化、顺铂和靶点DNA反应三个过程。其中顺铂在细胞内的累积包括顺铂的摄入和排出,顺铂的水解活化是氯原子被水分子取代,顺铂与靶点DNA反应是通过顺铂和DNA链上相邻腺嘌呤或者鸟嘌呤N7原子配位,形成稳定的铂-DNA复合物,致使DNA发生扭曲,造成DNA损伤,最终促使癌细胞发生凋亡,达到治疗的效果。在最近的研究中发现,顺铂发挥抗癌活性的三个过程都和一些蛋白质相关,比如铜转运蛋白CTR1、ATP7A/ATP7B跟顺铂的摄取和泵出有关。顺铂在细胞内被水解活化后易和含巯基、含氮的分子反应,比如谷胱甘肽、蛋白质等反应。顺铂和蛋白质的反应会导致蛋白质功能受损,从而会导致该蛋白相关的信号通路改变,影响细胞的功能,所以研究清楚癌细胞内主要有哪些蛋白质会和顺铂发生反应,对于研究顺铂的抗癌机理、毒副作用、耐药性等问题都有十分重要的意义。但细胞内蛋白质种类众多、含量低,不容易富集和分离,难于用常规手段来分析。我们设计了一个基于顺铂结构衍生的化学探针来研究分析细胞内有哪些蛋白质能够和顺铂发生反应。该探针可以在细胞内结合蛋白,通过裂解细胞,得到顺铂探针与蛋白质的复合物。在顺铂探针的报告基团端可以与铁磁纳米颗粒表面的活性基团进行点击反应交联。再利用纳米颗粒的磁性来分离蛋白质和探针形成的复合物,然后获得细胞内与顺铂结合的蛋白质。最后,用质谱进行分析鉴定,得到完整的顺铂蛋白组学信息。首先,我们设计了一个顺铂类似物的探针,用丙二胺代替了顺铂的两个氨基,并将其延伸出一个炔基,作为连接用的官能团。为了保证官能团的唯一性,我们用叔丁氧羰基来保护氨基,然后在延伸出新的活性氨基作为连接反应的活性位点。然后,我们再制备了一个具有磁性分离效果的四氧化三铁纳米颗粒体系,并对其表面进行了修饰,使其含有一个叠氮基,叠氮基和炔基可以在一价铜的催化下进行点击反应,从而连接两个部分。再后,我们计划将顺铂探针和细胞进行孵育,使其进入细胞与胞内蛋白等结合,再通过设计中的裂解富集分离等步骤来获取相应的蛋白。最后,我们计划对蛋白进行检测,从而获得细胞内和顺铂反应的蛋白质组的信息。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R96

【相似文献】