vMIP-ⅡN端重组肽的表达纯化及活性鉴定

病毒巨噬细胞炎症蛋白-Ⅱ (viral macrophage inflammatory protein-Ⅱ,vMIP-Ⅱ)由卡波西肉瘤疱疹病毒编码,前期研究证明了vMIP-II N端21肽(NT21MP)选择性的阻断趋化因子CXCR4,从而抑制乳腺癌细胞趋化的活性。通过化学合成法获得编码vMIP-ⅡN末端的基因序列,与pGEX-KG（克隆位点的N 端有谷胱甘肽转移酶GST标签序列）连接构建原核表达载体,重组质粒在大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中获得表达,免疫印迹显示重组蛋白GST-NT21MP主要在细菌裂解液上清中表达,可溶性部分经亲和层析、超滤、快速蛋白液相色谱（fast protein liquid chromatography,FPLC）纯化获得高纯度的GST-NT21MP蛋白。利用Transwell趋化试验测定GST-NT21MP的活性。结果显示,重组蛋白GST-NT21MP能够抑制乳腺癌细胞SK-BR-3的趋化活性,可作为治疗乳腺癌转移的潜在性靶向药物。     

细胞穿膜肽的研究进展

细胞穿膜肽是一类能携带大分子物质进入细胞的短肽,其穿膜能力不依赖经典的胞吞作用。经过对天然存在的细胞穿膜肽的生物化学性质研究,已经逐渐掌握了细胞穿膜肽的一些共有特性,这类物质均为带有正电荷的长短不等的多肽片段,其中富含精氨酸、赖氨酸等碱性氨基酸残基,二级结构皆具有α-螺旋的空间构象。利用这些特性,目前已人工合成了穿透力更强、效率更高的穿膜肽PEP-1、MPG,并且成功地携带大分子物质进入细胞发挥生物学活性。     

细胞穿膜肽的穿膜活性与序列特征的关系

细胞穿膜肽(cell penetrating peptides,CPPs)是一种小分子多肽,能够容易地穿过细胞膜.这类分子,尤其是具有靶向功能的CPPs为高效率投送药物到靶细胞带来希望.因此,对其展开研究对于生物医学有着一定的意义.本工作主要从序列水平对具有不同穿膜活性的CPPs进行研究,试图找出影响CPPs穿膜活性的因素,以及不同活性CPPs与非穿膜肽(Non CPPs)序列上的差异,并引入一种分析生物序列的方法.我们基于CPPsite数据库和不同的文献获取CPPs和Non CPPs序列,并进一步从CPPs序列中提取具有高、中、低穿膜活性的穿膜肽(HCPPs、MCPPs、LCPPs)用于构建数据集.基于这些数据集,开展了以下研究:首先,利用方差分析的方法,对不同活性的CPPs以及Non CPPs的氨基酸及二级结构组成进行分析,发现氨基酸的静电与疏水相互作用对CPPs的穿膜活性起到了重要影响,同时螺旋结构和无规卷曲也会影响CPPs的穿膜活性;其次,使用理化性质与长度将不同活性的CPPs展示在二维平面上,发现在某些特殊的性质下不同活性的CPPs与Non CPPs可以产生聚簇现象,HCPPs、MCPPs以及LCPPs和Non CPPs被分成了三簇,这种现象显示了它们之间的差异;最后,本文引入了生物序列理化质心的概念,将组成序列的残基看作质点,进而把序列抽象成质点系进行研究,并将此方法应用到CPPs的分析中,通过PCA方法将不同活性的CPPs投射到三维平面上,结果发现绝大部分CPPs聚在一起,部分LCPPs与Non CPPs聚在一起.此工作对于CPPs的设计,以及理解不同活性CPPs序列上的差异具有一定的意义.另外,本文引入的生物序列理化质心的分析方法也可以用于其他生物问题的分析,同时它们可以作为某些生物分类问题的输入参数,在模式识别中起到一定的作用.     

细胞穿膜肽M918偶联抗体的表达纯化及其内吞效率研究

细胞穿膜肽由于存在靶细胞摄取效率低等问题,使其在药物递送载体领域的应用受到限制.本研究用基因工程手段将穿膜肽M918与靶向HER2的单链抗体偶联,通过大肠杆菌表达系统和镍亲和层析表达并纯化了重组蛋白M918-scFv.利用微量热泳动技术检测重组蛋白M918-scFv与HER2抗原的亲和能力;利用激光共聚焦显微镜和流式细...     

细胞穿膜肽作为药物载体的研究进展

由于细胞膜的天然屏障作用,大多数具有治疗作用的极性分子、多肽、寡聚核苷酸很难进入细胞内发挥药效作用[1~3],因此很多具有良好治疗功能的大分子生物活性物质在实际应用中受到了极大的限制.为了克服这一治疗障碍和药物的转运,人们已经发展了各种穿透细胞膜的技术[4].目前通过细胞膜向细胞内转运的技术有病毒载体和非病毒载体.非病毒载体包括电穿孔、显微注射和脂质体转染[5,6].虽然这些方法广泛使用,但是存在很大的局限性,如转入效率低,细胞毒性大等.因此,寻找一种高效、无毒和能够穿过细胞的物质势在必行.     

细胞穿膜肽研究应用的新进展

细胞穿膜肽(Cell-penetrating peptides,CPPs)是一类能够穿过细胞膜或组织屏障的短肽。CPPs可通过内吞和直接穿透等机制运载蛋白质、RNA、DNA等生物大分子进入细胞内发挥其效应功能。相比于其他非天然的化学分子,CPPs具有生物相容性佳、对细胞造成的毒性小、完成入胞转运后可降解、并能与生物活性蛋白直接融合重组表达等优点,因此成为以胞内分子为靶标的药物递送技术发展的重要工具,并在生物医学研究领域具有良好的应用前景。文中针对CPPs的分类特点、入胞转运机制及其治疗应用的新近研究进展进行综述和讨论。     

穿膜肽的结构特点和穿膜机制

穿膜肽（penetratin）是果蝇的触角足同源异形域的DNA结合结构域第三个片段的商品名,由16个氨基酸残基组成,它可以介导多种疏水大分子进入活体细胞质内而不破坏细胞膜的完整性;其最大的特点是可以介导多种大分子进入细胞内,并且无需外源能量,分子作为整体插入细胞内,穿膜过程不需解折叠。该发现开辟了药物进入细胞的新的介导途径。该文介绍穿膜肽的结构特点、穿膜机制、应用及局限性。     

细胞穿膜肽入胞检测方法概述

迄今为止,已有多达上百种的细胞穿膜肽(cell-penetrating peptides,CPPs)被发现报道,但这类多肽分子的入胞能力参差不齐,限制了其作为药物载体的应用。虽然已有多种实验方法可用于细胞穿膜肽入胞的检测,但由于缺乏通用的技术来确切证实CPPs的入胞能力,所以应当结合使用多种方法以降低误差。对不同的技术在检测CPPs入胞时的优缺点进行比较,并针对性地提出比较理想的解决方案,可为制订CPPs入胞标准化检测步骤提供一些参考。     

穿膜肽TAT和R9的生物学效应的体内体外研究

本文比较了两种常用穿膜肽TAT和R9的体外穿膜效率、对细胞影响以及小鼠活体内不同器官的穿膜效率。非特异性穿膜肽TAT和R9分别为11个氨基酸和9个氨基酸的短肽,能够有效地穿过细胞膜进入细胞。本研究纯化制备出融合蛋白TAT-EGFP及R9-EGFP多肽,用相同浓度的活性TAT-EGFP和R9-EGFP处理肺癌细胞,观察比较二者的穿膜活性及效率;设置不同浓度梯度检测两种穿膜肽是否对细胞产生影响;通过小鼠腹腔注射TAT-EGFP和R9-EGFP活性肽段,研究二者在活体能够穿膜到达的靶位置,并比较分析二者穿膜的效果器官分布。结果显示制备获得的两种融合蛋白TAT-EGFP和R9-EGFP均能有效穿过实现穿膜功能,两种穿膜肽对乳腺癌细胞影响较小。活体试验证明两种穿膜肽在心、肝、脾、肺、肾器官均有分布,R9主要富集在小鼠的肾和肝脏中,TAT在6种被研究的器官都有富集,两种细胞穿膜肽都能透过血脑屏障到达脑部。相对来说,TAT在小鼠活体中的穿膜效果更好,荧光富集多,R9整体穿膜效果较弱。本研究分析比较了两种穿膜肽的细胞安全性浓度和活体的穿膜能力,为TAT和R9两种穿膜肽在后续试验中的合理有效的选择和使用,提供了基础数据和指导性依据。     

穿膜肽的研究现状及应用

以细胞内物质为靶标的药物(大分子、蛋白质、多肽及核酸)只有穿透细胞膜才能进一步发挥其药效。细胞穿透多肽(穿膜肽)是由少于30个氨基酸残基组成的小肽,它们能够通过与细胞膜相互作用而穿透细胞膜这一天然屏障。穿膜肽大致分为宿主防御肽、基于信号序列的穿膜肽和富含精氨酸的穿膜肽;穿膜肽进入细胞的机制尚未完全阐明,存在倒置微团模型、地毯式模型及打孔模型等假说。穿膜肽能够携带各种物质进入细胞的特性受到人们的关注。我们就穿膜肽的种类、穿膜机制,及其在生物影像学和生物递送系统中的应用做一综述。     

新型细胞穿膜肽的鉴定方法与其在抗肿瘤治疗中的应用

如何将生物活性分子高效投递到靶标的细胞和组织仍然是生物治疗领域研究人员面临的难题之一。直到细胞穿膜肽(cell penetrating peptides, CPPs)的出现,其可介导多种外源性功能分子(核酸、多肽、蛋白质和化学药物)进入细胞,而且不影响外源活性分子的功能发挥。另外,CPPs在传递外源活性成分进入肿瘤组织和细胞方面表现出更具应用前景的优势。因此,通过对CPPs的分类、鉴定方法、穿膜机制、其在抗肿瘤治疗中的最新应用以及尚需要解决的问题进行综述,以期为新型CPPs的鉴定和其抗肿瘤治疗策略提供参考。     

膜穿透肽的应用与穿膜机制研究

膜穿透肽(membrane penetrating peptide,MPP)能引导大分子物质穿透细胞膜.应用MPP为载体,引导神经营养分子通透血脑屏障进入神经元,能有效治疗中枢神经系统疾病;在基因治疗方面, MPP引导干扰小RNA进行基因治疗,避免了使用病毒载体等一些传统基因治疗方法的毒副作用.穿膜机制研究证实 MPP通透细胞膜的过程分为三个阶段:与细胞表面结合;细胞巨胞饮摄取 MPP;MPP从胞饮体中逃逸入胞质,其中最后阶段是限速步骤.随着对多肽片段的深入研究和穿膜机制的逐渐明晰,MPP的应用将会更为深入和广泛.     

穿膜肽的内化机制及其应用

穿膜肽是一类具有特殊穿膜功能的多肽分子,能携带其它分子甚至超分子颗粒穿膜进入细胞内部．早期研究认为,其进胞是一种无需受体、也不存在饱和状态的非经典胞吞行为．近年研究表明,其穿膜机制可能与其含有的氨基酸种类有很大关系．现在,穿膜肽的穿膜过程称为巨型胞饮行为,它与传统的胞吞形式很相似．当然,还可能存在着其它的进胞方式而没有被证明或发现．关于穿膜肽的应用也是人们最感兴趣的,在很多领域的研究都在进行并不断取得进展．不论是生物界还是医学界,穿膜肽都被认为将是一类非常有发展潜力的多肽分子．     

细胞穿膜肽介导蛋白/多肽类药物输送的研究进展

在当前药物研发中,蛋白/多肽类药物占据着重要地位。然而,此类药物大多需进入细胞内才能发挥作用,故细胞摄取率低的问 题成为制约其发展的关键因素。细胞穿膜肽是一类富含精氨酸的短肽,自身具有较强的生物膜穿透能力,可携带多种大分子甚至是纳米 粒入胞。因此,穿膜肽被广泛应用于药物输送,且基于穿膜肽介导药物胞内输送,成为解决蛋白/多肽类药物入胞问题的优选策略。主 要综述穿膜肽介导蛋白/多肽类药物输送用于不同疾病治疗的研究进展。     

穿膜肽KGF-2的构建及其对HaCaT增殖作用的影响

目的:构建穿膜肽KGF-2(TAT-KGF-2),研究其对人角质形成细胞HaCaT的增殖作用。方法:采用普通PCR技术和特殊引物从人胚胎肺成纤维细胞cDNA中扩增出目的基因TAT-KGF-2,并将其插入pET-28a(+)载体中构建pET28a-TAT-KGF-2重组质粒;将该质粒转化大肠杆菌Rosetta(DE3),IPTG诱导表达重组蛋白TAT-KGF-2;通过Ni-NTA柱纯化获得目标重组蛋白并利用Western blot进行鉴定;MTT法研究TAT-KGF-2对HaCa的增殖作用。结果:成功构建pET28a-TAT-KGF-2重组质粒,经序列比对,与GenBank上公布的人KGF-2基因序列同源性达到100%;获得穿膜肽KGF-2蛋白,分子量约为19 kDa,纯度达到95%以上;TAT-KGF-2对HaCaT在12.5ng/ml时具有增殖作用,并呈浓度依赖性,而且与不具有穿膜功能的KGF-2相比有更强的增殖效果。结论:成功纯化出TAT-KGF-2蛋白,并验证其对HaCaT具有增殖作用,为进一步研究该蛋白的结构和功能奠定了基础。     

GST-Ets-1融合蛋白的表达与纯化

[目的]旨在原核表达Ets-1基因,纯化获得GST-Ets-1融合蛋白。[方法]以SD大鼠脑垂体cDNA为模板,利用PCR扩增含有Bam HI和Not I酶切位点的Ets-1基因;然后将其克隆到pGEX-4T-1原核表达载体中,将正确的重组载体转入大肠杆菌BL21(DE3);用IPTG诱导表达,再利用Magne GST particles亲和纯化GST-Ets-1融合蛋白;最后通过Western blot鉴定此融合蛋白。[结果]成功构建pGEX-4T-1-Ets-1原核表达载体;30℃条件下,0.2 mmol/L的IPTG能诱导出大量的可溶性GST-Ets-1蛋白;经Magne GST particles纯化的GST-Ets-1蛋白可被识别ETS-1的抗体特异识别。[结论]纯化的GST-Ets-1蛋白可用于后续的生物学研究。     

多聚精氨酸融合增强型绿色荧光蛋白制备方法及穿膜效果

为了方便细胞穿膜肽R9融合蛋白的可溶性表达及功能上的研究,构建了pSUMO (小分子泛素样修饰蛋白) -R9-EGFP (增强型绿色荧光蛋白) 原核表达载体。分别纯化EGFP及R9-EGFP蛋白后,作用于HepG2,细胞经流式细胞仪及激光共聚焦检测R9细胞穿膜肽的作用效果。实验结果显示在SUMO分子伴侣的作用下,R9-EGFP融合蛋白获得可溶性表达。经流式细胞仪检测,R9细胞穿膜肽可以快速有效的携带目的蛋白进入细胞内部且呈时间、剂量依赖性,大约1.5 h以后荧光强度进入平台期。共聚焦显微镜检测结果表明R9细胞穿膜肽可以有效携带EGFP进入HepG2细胞,并显示主要聚集在细胞浆内。同时体外经肝素抑制实验显示,肝素抑制R9-EGFP穿膜的效率达到50％。这些结果表明,可以利用pSUMO-R9/Ni-NTA表达纯化系统,快速、有效地表达出可溶性多聚精氨酸融合蛋白,同时R9细胞穿膜肽可以有效地携带目的蛋白进入细胞内,为进一步研究多聚精氨酸的穿膜机制提供了基础。     

细胞穿膜肽在肿瘤靶向治疗及疾病诊断中的应用

近年来细胞穿膜肽(cell-penetrating peptides,CPP)在生物医药领域被广泛应用,它为生物分子的胞内递送提供了有效的策略。关注CPP在肿瘤治疗及疾病诊断中的作用,并重点介绍其在肿瘤靶向治疗和医学影像诊断中的应用及优势。同时,根据CPP在药物传递系统中的特点,改进CPP存在的不足,扩大其联合用药的可能性,这也成为CPP研究的热点。对CPP及其在肿瘤等疾病的诊断及治疗中的应用作一综述,并简述其优化及改进策略,以期促进CPP在临床中的应用。     

蜘蛛杀虫肽与Bt-toxin C肽融合蛋白(BGT)基因的原核表达与蛋白质纯化

从质粒pCAMBIA2301-BGT中获得蜘蛛杀虫肽与Bt-toxin C肽融合蛋白(BGT)基因编码区全长,并构建了原核表达载体pET28a-BGT。将此质粒转入大肠杆菌BL21(DE3)中,获得有效表达,新蛋白的分子量约为51 kDa,主要以包涵体形式存在。在变性条件下以不同的咪唑和pH值洗脱方式进行比较,确定以咪唑为金属鳌合亲和柱层析的洗脱条件,获得了纯BGT蛋白。     

细胞穿膜肽介导生物大分子入胞机制研究进展

生物大分子药物与传统治疗方式相比作用靶点具有高度的专一性,成为21世纪药物研发中最具发展前景的领域之一,但由于细胞膜的天然屏障作用致使许多潜在的胞内药物靶标无法应用于新药研究。细胞穿膜肽(cell-penetrating peptides,CPP)是一类具有穿膜功能的小分子短肽,可高效携带核酸、蛋白质等生物大分子穿过细胞膜进入胞质发挥功能,在介导生物大分子药物入胞上有着高效、低毒等诸多优势,但仍存在效率低、靶向性差等问题。CPP携带货物分子入胞的方式可以根据是否依赖能量分为直接入胞和内吞。直接入胞依据孔隙形成的方式不同分为四种模型:桶板模型、超环面模型、地毯模型和反向胶团模型。内吞则根据受体的不同又分为巨胞饮、网格蛋白介导的内吞、小窝蛋白介导的内吞、硫酸乙酰肝素蛋白聚糖介导的内吞以及神经毡蛋白-1介导的内吞。CPP自身的类型、浓度、效应分子的物理化学性质以及分子大小都会影响CPP的入胞过程,进而决定CPP携带生物大分子入胞的途径。对CPP介导生物大分子的入胞机制进行综述,为研究更加高效、靶向性强的CPP提供依据,从而推动其在生物、医学领域的应用。