阿霉素缀合的细胞穿透肽的设计、合成及生物活性评估开题报告

 2022-12-02 18:56:12

1. 研究目的与意义

随着人类对基因组信息解读的不断深入, 越来越多的生物大分子作为候选药物进入生物治疗领域。 传统的肿瘤治疗药物选择性不强, 在杀伤肿瘤细胞的同时对正常细胞也造成了较大的伤害, 因此,研制具有高选择性的抗肿瘤药物是抗癌治疗中的当务之急。肿瘤细胞在生长过程中常伴有基因和蛋白的特异性改变。这些改变不仅是区分肿瘤细胞和正常细胞的标志, 更可作为肿瘤治疗药物的良好作用靶点。目前利用这条思路已研制出一系列肿瘤靶向药物如单克隆抗体等。但由于细胞膜具有选择性通透性, 大分子药物无法自由通过细胞膜进入细胞内,因此所针对的分子靶位只能位于细胞表面, 从而大大缩小了靶分子的选择范围。细胞穿透肽作为载体可以用于肿瘤治疗,而且能够有效地克服肿瘤细胞的多药耐药性。

近几年来,越来越多的研究将小分子抗肿瘤药物缀合到细胞穿透肽上,将其应用于克服肿瘤细胞的多药耐药性.然而,细胞穿透肽的应用还面临着一些问题:内含体释放率低限制了各种阳离子CPPs的胞内运输速率;穿透肽作为药物载体在胞内定位不精确缺乏细胞特异性;CPPs及其药物分子在运输过程中可能被溶酶体酶酶解等,这些不足限制了CPPs的进一步发展。因此,寻找新型稳定的CPPs将是未来发展的目标。

2. 课题关键问题和重难点

细胞穿透肽的应用还面临着一些问题:内含体释放率低限制了各种阳离子CPPs的胞内运输速率;穿透肽作为药物载体在胞内定位不精确缺乏细胞特异性;CPPs及其药物分子在运输过程中可能被溶酶体酶酶解等。在体外实验和体内实验中利用CPP转运, 各类抗癌药物均取得了一定进展。但CPP作为药物载体, 本身仍缺乏目标特异性, 虽然通过在CPP上连接特异性配体等方法在一定程度上改善了这一问题, 但最终如何使此类药物只进入目标细胞, 或只在目标细胞内被特异性激活而发挥药物活性, 还有待于对CPP作用机制及肿瘤分子机制的进一步了解。

此外在实验中由于多肽的N端的氨基作用易成盐,进行紫外检测时观察不到荧光,有时需滴加一定量的盐酸。难点在于阿霉素缀合的细胞穿透肽的设计方案。

3. 国内外研究现状(文献综述)

细胞穿透肽(cell-penetrating peptides,CPPs)又叫蛋白转导域(protein transduction domains,PTDs),通常是由30个或更少氨基酸残基组成的具有细胞穿透能力的小分子多肽,在较低的浓度下,通过内吞作用穿过细胞膜进入细胞,不会对细胞膜造成明显损伤或破坏,并且能介导各种药物包括抗癌药物、核酸、蛋白多肽以及纳米粒子等进入细胞。CPPs主要可以分为阳离子型、 两亲性型和疏水型三大类。

细胞穿透肽作为载体可以用于肿瘤治疗,而且能够有效地克服肿瘤细胞的多药耐药性。近几年来,越来越多的研究将小分子抗肿瘤药物缀合到细胞穿透肽上,将其应用于克服肿瘤细胞的多药耐药性.然而,细胞穿透肽的应用还面临着一些问题:内含体释放率低限制了各种阳离子CPPs的胞内运输速率[1];穿透肽作为药物载体在胞内定位不精确缺乏细胞特异性;CPPs及其药物分子在运输过程中可能被溶酶体酶酶解等,这些不足限制了CPPs的进一步发展。因此,寻找新型稳定的CPPs将是未来发展的目标。

总之,CPPs可以通过共价或非共价键将化疗药物直接带入细胞内部,发挥其最大的治疗作用。并且通过对穿透肽修饰的药物同时进行靶向修饰,可以有效降低治疗过程中的毒副作用。CPPs作为生物药物载体不仅为克服肿瘤多药耐药性提供了途径,也给生物大分子的疾病治疗带来了曙光。

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4. 研究方案

实验方案:

1. 置换氨基酸增强多肽的净电荷

2. 添加碱性氨基酸增加多肽的净电荷

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5. 工作计划

2022-2022-1学期

第17周 选定论文题目,了解指导老师所指定的论文内容,并对其展开调研。主要是通过知网,万方,维普等数据库查阅关于灭菌工艺研究和验证的资料,找一篇有关的英文文献。

第18-19周 通过查阅大量国内外文献,深入理解后撰写开题报告

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