细胞穿透肽的研究进展
细胞穿膜肽;结构特点;内化机制.

• 蛋白质及多肽类药物的运输 : • 蛋白质及多肽类药物的运输 :Wu 等 利用穿膜肽的蛋白转导功能来介导信号肽绿色荧光蛋白-穿膜肽融合蛋白通过细胞膜 和血脑屏障到达靶细胞。研究发现某些穿 膜肽能将细胞周期蛋白依赖激酶抑制剂的 细胞毒素肽模拟物运输到细胞核内。
• 颗粒运输 : • Liu 等将Tat 分子连接到生物活性聚合 物核/壳纳米粒的表面形成复合物。其可以 穿过血脑屏障进行药物运输,并可以进入 神经元细胞质。Wei 等研究发现使用一种 异型双功能偶联剂硫代琥珀酰亚氨基-4-对 马来酰亚氨基苯基丁酸酯将HIV-1 Tat 与 MS2 (噬菌体衣壳) VLPs(病毒样颗粒) 结合, 此颗粒可以抑制丙型肝炎病毒(HCV) 的5'非翻译区 (VTR) 和内核糖体进入位点(IREs) 的反义RNA 的翻译。
细胞穿膜肽的跨膜过程及其机制
• 结合模式 • 多位ห้องสมุดไป่ตู้结合模式,带正电荷的CPPs 可 能与细胞膜上带负电荷的葡糖胺聚糖结合, 也有可能与细胞膜上带负电荷的脂质结合。 • 静电吸引模式,即通过疏水性吸附作 用,靠近膜表面的肽段发生非特异性的静 电积聚。
• 内化机制 • 包括易位模式和内吞模式 • 另外CPPs的胍盐基团可以与细胞表面 的负电性基团形成二齿状的氢键,产生的 离子对在膜电位的作用下易位穿过细胞膜, 离子对在膜内部分离, 释放出CPPs到细胞 质中。
细胞穿膜肽及其在药物制 剂中的研究进展
• 细胞穿膜肽的性质、分类
• 细胞穿膜肽的跨膜过程及其机制 • 细胞穿膜肽在药物制剂中的应用
•
穿膜肽是由5~30个氨基酸残基组成的 具有穿透细胞膜的药物载体。穿膜肽在穿 透细胞膜的同时还可介导siRNA、核酸、小 分子药物、蛋白质或其他多肽等进入细胞
细胞穿透肽的原理
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细胞穿透肽的原理细胞穿透肽(Cell-penetrating peptide,简称CPPs)是一类具有一定长度的多肽链,能够穿过细胞膜,进入细胞内部的生物活性分子。
这些肽段通常在非天然氨基酸残基的背景上由某些特定序列构成。
CPPs在药物传递、基因治疗和细胞成像等领域具有广泛的应用前景。
本文将详细介绍CPPs的原理和作用机制。
1.细胞膜的结构和特点细胞膜是细胞与外界环境之间的重要界面,具有高度复杂的结构和功能。
细胞膜由磷脂双分子层构成,其中磷脂分子有亲水头部和疏水尾部。
细胞膜上还存在着多种膜蛋白,包括转运蛋白、受体蛋白等。
细胞膜的主要作用是维持细胞内外的物质交换和信息传递。
2.细胞穿透肽的分类根据其序列和结构的不同,CPPs可分为两类:阳离子性肽和非阳离子性肽。
阳离子性肽通常具有多个带正电荷的氨基酸,如精氨酸、赖氨酸等。
非阳离子性肽则没有带正电荷的氨基酸,但通过其他机制实现穿透细胞膜的作用。
3. CPPs的作用机制CPPs具有穿透细胞膜的能力,其作用机制主要有以下几种:3.1静电相互作用阳离子性CPPs的正电荷与细胞膜上的负电荷相互吸引,因此可以通过静电相互作用与细胞膜结合。
一旦结合后,CPPs可以利用这种亲和力穿过细胞膜。
3.2转运蛋白介导细胞膜上存在多种转运蛋白,它们负责细胞内外物质的运输。
某些CPPs能够与这些转运蛋白结合并进入细胞。
这种机制被称为转运蛋白介导。
3.3脂质翻转磷脂分子在细胞膜上具有亲水头部和疏水尾部的特性。
某些CPPs 可以与疏水尾部结合,导致磷脂分子发生翻转,使CPPs进入细胞。
这种机制被称为脂质翻转。
3.4空泡内吞和胞吞作用细胞表面存在许多小囊泡,称为空泡。
某些CPPs能够与这些空泡结合,并通过空泡内吞进入细胞。
此外,CPPs也可以通过胞吞作用,即在细胞表面形成一个小泡,将自身和附着的物质一起带入细胞内。
4. CPPs的应用由于CPPs具有穿透细胞膜的能力,因此在药物传递、基因治疗和细胞成像等领域具有广泛的应用前景。
穿膜肽的研究现状及应用
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[ e rs cl p nt t gppie; eh ns fme rn rnl ai ; rgd ley K y wod ] e- ee ai et s m cai o mbae t s ct n d evr l r n d ms a o o u i
细 胞膜 是蛋 白 、 酸 及 药物 分 子进 入 细胞 的生 核
t e c r t mo e ,t e o e f r t n mo e,a d t e iv re c l — d ae d l w r r p s d h ape d l h p r omai d l n h n e t d miel me itd mo e e e p o o e .Re e t a p i o e c n p l —
C HEN h n ,J h u P C o g IS o — i
B in ntueo rnfs n M dc e B i g 10 5 ,C ia e igIstt fTa s i e in , e n 0 8 0 hn j i uo i j
Cr sod gat rE m i j hu i C hocm o epni u o, - a:i opn / o . r n h l s g ̄a o
生
1 42
技
术
通
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L Tr S I B OT HNOL E T N I EC T ER OGY V l 3 N . — n,2 2 o - a . … 一 ・ No 1 2 一 一J ・ 01 ,
d i 03 6/.s . 0 - 0 2 0 2O .3 o :1. 9jsn1 9 0 0 . 1.1 6 9 i 0 2 0
综
述
穿膜肽 的研 究现状及应用
细胞穿透肽BDNF融合蛋白研究进展
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代 药 物 … 。但 因为 B N D F为大 分 子 物 质 , 能 透过 不
血 脑 屏 障 , 室 内用 药 又极 其不 方便 , 临床 的应 用带 脑 给
来 很 大 困难 。
条件 : 小分 子 , ① 易于 合成 ; 易于 和多 种分 子结 合 , ② 不 改变 其转 导 性能 ; 对 组 织 、 胞 具 有 较 高 的选 择 性 ; ③ 细 ④稳 定性 好 , 毒性 及 副作用 小 。
见 的 中枢 神经 系统 慢 性 退 行 性疾 病 , 发 生 与黑 质 纹 其 状 体 中多 巴胺 含 量 减 少 有 关 。 脑 源 性 神 经 营 养 因子
( ri eie e rt p i f t ,B N ) 神 经 营养 B a d r dn uor hc a o n v o cr D F 属
・
综述 ・
细 胞 穿透 肽 B N D F融合 蛋 白研 究 进 展
tur n r g s o f i n r t i o el e e r t Cur e t p o r s n uso p o en f c l p n t a i : r e t ng
pe i ptde BDNF
者更 高剂 量 的跨膜 肽 注 射 大 鼠时 , 检 测 到 脑 细胞 炎 可
蛋 白转 导域 ( rt nt su t nd m i , T , 一类 Poe nd e o o an P D) 是 i a i 具 有跨 膜转 导 能力 的小分 子肽 段 , 以非 能量 、 能 非受 体 依 赖性 的 方 式 把 生 物 大 分 子 跨 膜 转 导 入 各 种 细 胞 内 。 目前 已 发 现 的 细 胞 穿 透 肽 主 要 包 括 人 类 免 疫 缺 陷 病 毒 1型 ( u n i u 0 ei e c i stp , H ma m n d f i y vr y e l cn u H V 1 编码 的反式 转 录 激 活 因子 T T 果 蝇 同源 异 型 I .) A 、 转 录 因子 A T 、 纯疱 疹病 毒 1型 ( S 1 转 录 因子 N P单 H V.)
2.1.1 细胞穿膜肽
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细胞穿膜肽细胞穿膜肽又名蛋白质转导域(protein translocation domain, PTD),是一种以非配体-受体介导方式、非胞吞单一方式入胞的多肽,能将各种活性物质运载至胞内,并发挥相应的生物学活性和治疗作用。
由CPPs修饰的纳米药物递送体系包括无机纳米载体、聚合物纳米载体(例如聚合物胶束、聚合物前药纳米颗粒)和脂质体。
1 细胞穿膜肽的发现及种类穿膜肽(Cell-penetrating peptides, CPPs)的发展有三个重要阶段(图7)。
第一,Bienert等人于1987年首次描述通过P物质类似物介导的受体-非依赖性肥大细胞的活化。
同年,一些结构新颖的两亲性多肽模型被报道。
第二个突破是1988年CPPs的概念被首次提出。
Frankel和Pabo 95报道一种源于人免疫缺陷病毒(HIV)的反式激活转导域(TAT)蛋白能够有效地进入细胞。
Green 等人首次报道TA T的37-86位氨基酸片段是具有跨膜转导活性功能的序列。
Fawell于1994 年进一步报道活性序列主要位于37-72位氨基酸片段。
1997年,Vives等人揭露TA T的跨膜转导核心区是47-57的11个氨基酸,这个片段是一段富含碱性氨基酸且带正电荷的具有蛋白转导活性的多肽。
第三个重要基础研究是1996年Joliot等发现了一个由60个氨基酸片段组成的多肽,对应果蝇触足突变基因的同源框,这个多肽可以进入神经元细胞。
值得一提的是TA T肽序列对应HIV-1TA T蛋白的碱性结构域和穿膜序列也同时与果蝇触足同源结构域的第三个螺旋相对应。
图7 CPP的发展史在发现TAT和pAntp肽后的二十年中又有数百个新型CPP被报道。
表3 列出了近年来比较热门的细胞穿膜肽的名称、来源、肽序列以及它们适用载体的种类。
CPPs通常按其物理-化学特性或其来源分类为阳离子穿膜肽,两亲性穿膜肽或疏水穿膜肽。
表3 不同种类的细胞穿膜肽的结构及其应用2 细胞穿膜肽的机理及研究进展研究者从一开始就对细胞穿膜肽穿膜机制的研究产生了兴趣。
细胞膜穿透肽及其在肿瘤治疗中的应用
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能修 复 的 细 胞 凋 亡 。 p3突 变 或 功 能 缺 失 将 导 致 细 胞 无 限 5
膜运输 的研 究, 也使 其作 为一 潜在 的有效 生物 分 子运送 载
体, 在肿 瘤治疗 中发挥作 用。本文将介绍 C P P s的分类 、 用 作 机制及其在肿瘤治疗 中的应 用。
导一 系列生物活性 分子如蛋 白质 、 类、 聚核苷 酸、 N 肽 寡 D A、 质粒及脂 质体 等进入各种 不同组 织和 细胞 , 发挥 各 自的生物 学效应。C P P s的穿膜特性不仅使其被 用于细胞 内外物质跨
p3是 最重要 的一 个抑 癌基 因, 能 阻滞 D A有损 伤 5 它 N
增殖 、 致瘤转化 , 终发 生肿 瘤、 变 并能 增加肿 瘤 的抗 药 最 恶
性 J 。研 究报道 ,0 以上的人 类肿 瘤有 p3基 因的 突变, 5% 5 应 用 C P 输送 p3基 因或蛋 白至肿 瘤组 织将是有效 的肿 瘤 Ps 5 治疗 策略 。H R O R等” 将 p 3蛋 白的 N末端与 T T转 A BU 5 A 导结构域相连 并作 用于肿瘤 细胞 , 发现 p3在 细胞 内积聚 并 5
的 ’ I T蛋 白具有穿透细胞膜进入 细胞 内的特性 , 又相继发 A 随后 现几个具有 同样功能的短肽如 A t, P 2 tnprn等 , np V 2 ,m sot a 这类 具有穿膜功 能的短肽被统称 为细胞膜 穿透肽 (e en—m m rn e bae pntt gpp dsC P ) P s不但 其 自身能 够 穿透 细胞 ee an et e,P s 。C P ri i
体, 成功运送 多种 生物 大分子物 质进 入 细胞 和 ( ) 或 动物 体
抗肿瘤细胞穿透肽联合纳米载体递送系统的作用机制及其在临床治疗中的应用

抗肿瘤细胞穿透肽联合纳米载体递送系统的作用机制及其在临床治疗中的应用一、引言癌症,这个让人闻之色变的疾病,一直是医学界攻关的重点。
传统的治疗方法,像是手术啊、化疗、放疗这些,效果当然有,但副作用也真不小。
特别是化疗药物,它们在杀死癌细胞的也喜欢“误伤”正常细胞,让患者的生活质量大打折扣。
所以,科学家们一直在琢磨,怎么能让药物更精准地找到并消灭癌细胞,少伤及无辜呢?这时候,抗肿瘤细胞穿透肽联合纳米载体递送系统就闪亮登场了,它们就像是给药物装上了GPS,能准确无误地把药物送到癌细胞那里,大大提高了治疗效果,减少了副作用。
咱们这就来聊聊这技术背后的门道,以及它是如何在临床上大展拳脚的。
二、抗肿瘤细胞穿透肽的作用机制2.1 细胞穿透肽的基本特性细胞穿透肽(CPPs)是一类能够穿过细胞膜进入细胞内部的短肽序列。
它们具有高效的细胞摄取能力和低毒性的特点。
CPPs可以携带多种分子,如小分子药物、多肽、核酸等,通过内吞作用或直接跨膜方式进入细胞。
这种特性使得CPPs在药物递送领域具有巨大的潜力。
2.2 抗肿瘤细胞穿透肽的特异性识别抗肿瘤细胞穿透肽是一类专门针对肿瘤细胞表面特定受体设计的CPPs。
它们能够特异性地结合到肿瘤细胞表面的受体上,并通过受体介导的内吞作用进入细胞。
这种特异性识别能力使得抗肿瘤细胞穿透肽能够将药物精准地递送到肿瘤细胞内部,从而提高药物的疗效并减少对正常细胞的损伤。
2.3 抗肿瘤细胞穿透肽的细胞内释放机制一旦抗肿瘤细胞穿透肽携带药物进入肿瘤细胞内部,它们需要通过某种机制将药物释放到细胞质中,以便药物发挥其抗肿瘤作用。
这一过程通常涉及到药物与穿透肽的解离或降解。
例如,某些酶敏感的化学键可以在细胞内特定酶的作用下断裂,从而释放出游离药物分子。
pH敏感的纳米载体也可以在肿瘤细胞内的酸性环境下发生结构变化,促使药物释放。
三、纳米载体递送系统的作用机制3.1 纳米载体的设计原则纳米载体递送系统是利用纳米技术将药物封装在纳米级别的载体中,以实现药物的高效递送和控释。
细胞穿透肽设计及肿瘤靶向治疗

文章编号: 1000-1336(2011)02-0194-04细胞穿透肽设计及肿瘤靶向治疗黄发军1 张华文21湖北民族学院医学院,恩施 4450002恩施市计划生育服务站,恩施 445000摘要: 细胞穿透肽是近年来发现的具有穿透生物膜功能,并能介导大分子物质跨膜转导的一类小分子短肽。
该肽段以其转导效率高,速度快,生物活性好,对细胞损害小等特点,成为药物导向治疗方法研究领域的热点。
肿瘤靶向治疗的一个局限性是不能使药物有效地进入肿瘤细胞内,极大地降低了肿瘤靶向药物治疗的疗效。
因此,如何使抗癌药物特定输送至肿瘤细胞群是当前亟需研究设计的课题,本文就特异性靶向穿膜肽在肿瘤靶向治疗方面的设计、应用作一综述。
关键词: 细胞穿透肽;肿瘤靶向;细胞器靶向中图分类号:R966收稿日期:2010-09-09作者信息:黄发军(1975-),男,讲师,通讯作者,E-mail: hfjzfh@ ;张华文(1968-),男,主治医师,E-mail :454424870@细胞穿透肽(cell-penetrating peptide, CPP)是一类能穿透细胞胞膜和/或核膜的短肽,并且能引导与其相连的多肽、蛋白质或其他生物活性分子进入细胞内。
CPP 膜穿透功能为基础生命科学研究开辟了一个新领域,很快被应用到蛋白质药物的靶向和导入技术研究中,为推动基因工程药物发展,建立高效、安全的蛋白质分子导入技术提供了非常有价值的载体工具。
1988年Frankel 等[1]首次发现人免疫缺陷病毒(HIV)的转录调节蛋白可以穿透细胞膜、核膜进入细胞核。
近年又相继发现了几个膜穿透肽,如ANTP (Antennapedia)、VP22(viral protein 22)及各种合成的短肽,如多聚精氨酸、transportan(序列为gWTLN-SAgYLLgKINLKALAALAKKIL)等。
CPP 的研究为向细胞内转运生物活性大分子(蛋白质、核酸等)药物提供了一个新的有力工具。
抗肿瘤细胞穿透肽联合纳米载体递送系统的作用机制及其在临床治疗中的应用

抗肿瘤细胞穿透肽联合纳米载体递送系统的作用机制及其在临床治疗中的应用一、引言癌症,这个让人闻之色变的疾病,一直是医学界的巨大挑战。
随着科技的进步,科学家们在对抗癌症的道路上不断探索,寻找更有效的治疗方法。
近年来,抗肿瘤细胞穿透肽联合纳米载体递送系统作为一种新兴的治疗策略,引起了广泛关注。
它就像是给药物穿上了一件“隐形斗篷”,让药物能够悄无声息地穿过肿瘤细胞的重重防线,直击癌细胞要害。
那么,这种神奇的递送系统是如何工作的呢?它又是如何帮助医生们更精准地治疗癌症的呢?今天,咱们就来聊聊这个话题。
二、核心观点一:抗肿瘤细胞穿透肽的独特优势1. 2.1 穿透能力的奥秘抗肿瘤细胞穿透肽,顾名思义,就是能够帮助药物穿透肿瘤细胞膜的小片段。
它们通常由较短的氨基酸序列组成,但别小看这些短小精悍的家伙,它们可是有着惊人的穿透力。
想象一下,肿瘤细胞就像是一座坚固的城堡,而细胞膜就是那道厚重的城墙。
这些穿透肽就像是一群训练有素的特种兵,能够轻松翻越城墙,将药物送入城内。
而且,它们还具备高度的特异性,能够识别并结合到肿瘤细胞表面的特定受体上,进一步提高药物的靶向性。
2. 2.2 安全性考量除了有效性之外,安全性也是评估抗肿瘤细胞穿透肽时不可忽视的一环。
好消息是,经过大量的研究,科学家们发现这些穿透肽在正常生理条件下对健康组织的毒性相对较低。
这意味着,在治疗过程中,它们不会误伤无辜,只针对肿瘤细胞发起攻击。
这无疑为患者带来了更多的治疗希望和信心。
三、核心观点二:纳米载体递送系统的精妙设计1. 3.1 结构与功能的完美融合纳米载体递送系统,听起来就有种高科技的感觉。
实际上,它也确实是一种集多种先进技术于一体的复杂系统。
这些纳米载体通常由生物相容性良好的材料制成,如脂质体、聚合物微球等。
它们内部可以包裹着各种治疗药物或基因片段,外部则可以修饰上抗肿瘤细胞穿透肽等靶向分子。
这样一来,药物在体内传输的过程中就能受到更好的保护,避免被免疫系统清除或提前释放。
特洛伊肽运载核酸的研究进展

B s d a c ne, eigU i d a oeead C ie cdm dcl c ns B in 00 5 C ia ai Mei l i csPkn n nMei l lg n hns Aa e yo Mei i c, eig10 0 , hn c c Se o c Cl e f a Se j
e ii t ru h tec l l e ba e T i rve an c ss ntercn r rs o t i n r a e t e ei r l m d f c nl t o g e ua m m rn . hs ei m il f u e e t o e s nuiz gr jnp pi st d l e pa i e yh h l r w yo o h e p g li o d o v s
Ab ta t T a e t e ,as a dc l—p n t t gp pie r rti rn d cin d man ,aeaca so malct ncp p sr c mjnp pi s lon me el e er i e t so oent s u t o is r ls f d an d p a o s l ai i e - o
越 细 胞 膜 并 能 运 送 多 种 不 同 的 物 质 至 细 胞 质 和 细 胞 核 。 它 们 的 主 要 优 点 有 : 显 著 的 细 胞 毒 性 、 生 物 降 解 、 适 用 于 各 无 可 可
种 细 胞 或 组 织 类 型 、 非 损 害 性 地 将 多 种 物 质 运 送 至 体 内 或 可 者 体 外 培 养 的 细胞 中 、 透 过 血脑 屏 障 。 等 。 目前 研 究 的 特 能 洛 伊 肽 主 要 有 以下 几 种 : 聚 赖 氨 酸 , 蝇 触 角 足 同 源 域 的 多 果
细胞穿膜肽的研究及应用

the eell membrane iS essentia1.Therefore. in order to overcome this obstack more and more .
studies on cell—penetrating peptides(CPPs) have been carried out.CPPs can not only enter( ̄clls
have wide range ot’applications in vaccines.pharm aceuticals,and even inm ge study.The nle(·ha.
nism of action and application of CPPs were reviewed in this paper.
from gaining celhdar access.Since many therapeutics and reporter molecules .
including pohu"mole—
cules, polypeptides, and oligonucleotides,nm st be internalized intracellularly fiw at tivity crossing
Key W ords:Cell—Penetrating Peptides;M echanism of Action;Application
CPPs 》 Tat49.57
Penetrating ●_●●●-●-_■●...
Cargos Peptides
>>Penetratin
细 胞 穿 膜 肽 (cell—penetrating peptides. 》 B-Peptides
细胞穿膜肽作为载体的研究进展

特产研究147Special Wild Economic Animal and Plant ResearchDOI:10.16720/ki.tcyj.2021.147细胞穿膜肽作为载体的研究进展闫可心,闫宗斌,韩金成,张雪梅,薛书江,许应天※(延边大学农学院,吉林延吉133002)摘要:细胞穿膜肽是一种包含5~30个氨基酸残基的多肽,其自身不仅可穿透细胞膜,而且不会引起细胞损伤,还可以转运亲水分子(肽、蛋白质和核酸)以及纳米粒子等生物大分子物质进入胞内,进入细胞后可降解。
由于细胞穿膜肽具有上述优点,近年来细胞穿膜肽已在肿瘤靶向治疗、新药开发、基因治疗和细胞转染载体等方面的研究取得了显著的进展。
本文对细胞穿膜肽的分类、国内外的研究现状以及在各领域的应用进行综述。
关键词:细胞穿膜肽;分类;研究进展中图分类号:Q73文献标识码:文章编号:1001-4721(2021)06-0147-05YAN Ke-xin,YAN Zong-bin,HAN Jin-cheng,ZHANG Xue-mei,XUE Shu-jiang,XU Ying-tian※(College of Agriculture,Yanbian University,Yanji133002,China ):The cell-penetrating peptide is a polypeptide containing5~30amino acid residues,which can not only penetrate the cell mem-brane but not cause cell damage,but also transport hydrophilic molecules(peptides,proteins,nucleic acids),nanoparticles and other biolog-ical macromolecules into cells,and degrade after entering cells.Because of the advantages of cell membrane-penetrating peptides.In recent years,cell-penetrating peptides have made remarkable progress in the research of tumor targeted therapy,new drugs development,genes therapy,cells transfection vector and so on.In this paper,the classification,research status at home and abroad and applications in various fields of cell-penetrating peptides arereviewed.:cell penetrating peptides;classification;research progress细胞膜主要是由磷脂构成的半透性膜,具有选择透过性,分子质量不超过600Da的物质才能透过细胞膜进入到细胞中,蛋白质、多肽和核酸等大分子物质不易进入细胞中且难以达到足够的浓度,故而为了实现跨膜的目的,需要运输载体的辅助。
细胞穿膜肽的研究进展与前景展望

用过 于 复 杂 和 难 于控 制 , 在 靶 细 胞摄 取 效 率低 及 体 内吸 收 、 布 、 存 分 生物 利 用 度 和毒 性 等 方 面 问题 , 给其 进 一 步研 究和 应
用 带 来挑 战 。 【 键 词 】 穿膜 肽 ;药 物 运 输 ;治 疗 应 用 关
【 图分 类 号】 R 3 9 2 中 2. 【 文献 标 识码 】 A 【 章编 号】 【 ):O 3 6 /.sn 1 7 — 5 1 2 1 . 7 0 9 文 ) I1 . 9 9 ji . 6 23 l . 0 2 0 . 7 ( s
其它 病 变 组 织 的 血 管 外 识 可
别 间 质肿 瘤 , 显著 提 高肿 瘤 治 疗 效 果 ] 。
12 线 粒体 穿 透 肽 目前 对 C P . P s的研 究 主 要 集 中 于 如 何 跨
越 细胞 膜 而 不 是 细 胞 器 膜 , 对 其 特 异 性 靶 向 亚 细 胞 器 的 研 究 而 并 不 多 , 生 物 大 分子 能 在 细 胞 的 特 定 超 微 结 构 发 挥 作 用 , 若 将 有助于 C P P s靶 向 胞 内 细 胞 器 在 生 物 医 学 领 域 中 的 应 用 。
应 用 。在 穿膜 肽 研 究 的基 础 上 , 们 发 现 了 包括 肿 瘤 归 巢肽 , 粒 体 穿 透 肽 , 活 化 细 胞 穿膜 肽 . 合 肽 , 微 生 物 肽 等 人 线 可 嵌 抗
具 有 高 效 穿 膜 活性 多肽 片段 , 作 用 更加 广 泛 , 其 他们 给 药 物 载 体研 究 带 来 了机 遇 。 然 而 , 于 C P 作 为 药 物 栽 体 的 应 由 P s
在过 去 的 几 十 年 里 , 们 发 现 一 种 小 于 3 个 氨 基 酸 的 短 人 O 肽 , 些 肽 和 蛋 白质 构 成 一 种 新 的 很 有 潜 力 的 药 物 运 输 载 体 , 这
细胞选择性穿膜肽的穿膜效果研究

细胞选择性穿膜肽的穿膜效果研究作者:谭拥军王坤余雳黄小芹陈燕谭桂湘来源:《湖南大学学报·自然科学版》2019年第06期摘; ;要:细胞穿膜肽是一类能够穿透细胞膜并且不损坏细胞膜结构的小分子多肽,该多肽一般由不多于30个氨基酸组成. 针对FITC标记的具有肺癌或肝癌细胞选择性的两种穿膜肽,设置不同浓度梯度,分别处理多种肿瘤细胞,荧光显微镜下观察不同作用浓度下细胞中绿色荧光的强弱,并通过流式细胞仪检测含有荧光的细胞数. 结果表明:两种细胞穿膜肽具有不同的细胞选择性. CPP33在作用浓度为10 μmol/L时能观察到较强的荧光选择性,流式细胞仪检测含有荧光的细胞数约大于50%,CPP44在作用浓度为10 μmol/L时能观察到较强的荧光选择性,流式细胞仪检测含有荧光的细胞数约大于60%. 并且随着作用浓度的增加,两种细胞中含有荧光的细胞数不断上升. 因此这种针对肿瘤细胞的选择性穿膜肽可能为小分子药物在体内的精确递送提供一种新的方法.关键词:肿瘤选择性穿膜肽;肺癌;肝癌;浓度梯度;小分子药物中图分类号:Q784; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标志码:AStudy on Transmembrane Delivery ofTumour Lineage-homing Cell-penetrating PeptidesTAN Yongjun,WANG Kun,YU Li,HUANG Xiaoqin,CHEN Yan,TAN Guixiang(College of Biology,Hunan University,Changsha 410082,China)Abstract: Cell penetrating peptides are small molecular peptides that can penetrate cell membranes without damaging the structure of cell membranes. These peptides are generally composed of no more than 30 amino acids. Two tumor lineage-homing cell-penetrating peptides labeled with FITC for lung cancer and liver cancer were synthesized and added to different kinds of tumor cells with different concentration gradients. The number of cells containing fluorescence was detected. The results approved that the two kinds of cell-penetrating peptides showed different cell selectivity. The fluorescence specificity of CPP33 was strong at the concentration of 10 μmol/L. The number of cells containing fluorescence was about 50% by Flow cytometer. The fluorescence specificity of CPP44 was strong at the concentration of 10 μmol/L. The number of cells containing fluorescence was about 60% by Flow cytometer. Moreover, the number of cells containing fluorescence increased with the increase of concentration, respectively. In conclusion, these tumor lineage-homing cell-penetrating peptides may provide a new method for precise delivery of anticancer molecules in vivo.Key words: tumor lineage-homing cell-penetrating peptides;lung cancer;livercancer;concentration gradient;anticancer molecules细胞穿膜肽(cell penetrating peptides,CPPs)是一类由氨基酸组成具有穿透细胞膜能力的小分子多肽,其中氨基酸的个数一般不多于30[1-2].CPPs最早从人HIV-Ⅰ的TAT蛋白中发现,该蛋白中包含具有穿膜能力的特殊肽段区域蛋白转导域(protein transduction domains,PTD),该区域是一个包含13个氨基酸可溶性肽段[3-4]. 随着研究的深入,细胞穿膜肽的数量不断增加.CPPs的分类有多种,可以根据其来源或序列的不同分为不同的亞类[5],还可以依据肽链所含脯氨酸的多少分为富含脯氨酸和多脯氨酸两种[6],如SAP,该多肽中的脯氨酸含量高达50%. 除此之外,由于不同穿膜肽进入细胞后,会引起细胞内Ca2+的不同变化,可以将细胞穿膜肽分为两亲性和非两亲性,两亲性细胞穿膜肽会引起细胞内Ca2+不同程度的提高,而非两亲性细胞穿膜肽在转运过程中几乎不会对细胞内Ca2+产生影响[7]. 不同于普通的分类,还有一种特殊类型的细胞穿膜肽,该类穿膜肽由两条及以上的肽链组成,如转运蛋白、PEVEC、MAP和PEP-1[8].近年来,CPPs作为分子载体用于药物递送系统的应用已经越来越广泛.通过融合的方法可以携带核酸[9]、蛋白[10]、小分子化合物[11-12]、核磁共振成像载体[13]等进入细胞. Meyer-Losic等[14]将人工合成的一种功能肽DPV1047 Vectocell与SN38通过物理混合的方式制成复合物,通过对溶解性、毒性、稳定性的研究证明其具有很好的抗肿瘤作用,并且在动物实验上取得明显的效果.由于大部分细胞穿膜肽没有选择性,因此针对特定细胞的靶向治疗还停留在初级阶段.并且现有的肿瘤细胞选择性穿膜肽也是建立通过把已知非选择性穿膜肽与识别细胞表面抗原的抗体[15]连接或者与其他针对某种细胞的选择性分子形成复合物产生的,这种连接不仅受到所连分子理化性质的限制,对所针对的肿瘤细胞也具有一定的局限性. 近期Kondo等人[16]通过mRNA展示技术构建多肽文库,成功获得了肿瘤选择性细胞穿膜肽,并利用合成的肿瘤选择性穿膜肽对比多种不同肿瘤验证了其选择性效果.本文分别研究了肺癌细胞选择性穿膜肽CPP33、肝癌细胞选择性穿膜肽CPP44,经FITC 标记后,不同作用浓度下,在肿瘤细胞A549和HepG2等5种不同细胞中的细胞选择性,观察了不同浓度下细胞内的荧光强弱,通过流式细胞仪分析了不同肿瘤细胞中含有绿色荧光的细胞数目,确认了CPP33、CPP44两种细胞穿膜肽具有明显的细胞选择性.1; ;材料与方法1.1; ;材; ;料乳腺癌细胞MCF-7、肝癌细胞HepG2、肺癌细胞A549、宫颈癌细胞HeLa、骨肉瘤细胞U2OS来源于American Type Culture Collection(ATCC);DMEM培养基、1640培养基以及血清均为GIBCO公司产品;Flow Cytometer由BECKMAN COULTER公司提供;FITC标记多肽由上海淘普生物科技有限公司合成,序列信息如下:CPP33: RLWMRWYSPRTRAYGCPP44: KRPTMRFRYTWNPMK1.2; ;方; ;法1.2.1; ;不同浓度肿瘤细胞选择性穿膜肽显微观察在含有MCF-7、HepG2、A549、HeLa、U2OS 5种肿瘤细胞的10 cm培养盘中加入含10%胎牛血清(Fetal Bovine Serum,FBS)的DMEM培养液后将培养盘放入37 ℃ 5%CO2培养箱中培养,待细胞密度长至90%时,吸出培养液,用1X无菌PBS漂洗两次,每盘加入1 mL 1X胰酶放入培养箱中消化2 min,待细胞变圆脱落时,加入1 mL含10% FBS的DMEM培养液轻轻吹打数次至单个细胞,并用培养液配成单个细胞悬液,以每孔1.2×106个细胞接种到6孔板中,每孔总体积为2 mL,放入培养箱中培养.在超净工作台中分别向CPP33、CPP44合成的多肽中分别加入4.22 mL、4.16 mL无菌ddH2O将其稀释至400 μmol/L.待6孔板中的细胞密度长至70%时,吸出培养液,用无菌PBS 漂洗两次,按终浓度分别为2 μmol/L、5 μmol/L、10 μmol/L、20 μmol/L设置浓度梯度,用含FBS培养液按照上述浓度梯度稀释多肽加入到培养板中. 剩余2孔只加2 mL培养液用作对照,放入培养箱中培养,6 h后观察细胞的荧光强度,并以穿膜数超过50%为有效穿膜肽统计穿膜率.1.2.2; ;流式细胞仪检测细胞荧光按照上述方法培养细胞,待细胞密度长至90%时,每盘加入1 mL 1X胰酶放入培养箱中消化2 min,待细胞变圆脱落时,加入1 mL含10% FBS的DMEM完全培养基轻轻吹打数次至单个细胞,并用培养液配成单个细胞悬液,以每孔7 × 106个细胞接种到10 cm培养盘中,每种细胞按照终浓度10 μmol/L加入FITC标记的穿膜肽,6 h后收集细胞.吸去培养皿中的培养液,用无菌PBS漂洗两次,加入1 mL lX胰酶,置于培养箱中消化2 min,待细胞变圆脱落时,加入1 mL含10% FBS的DMEM完全培养基轻轻吹打数次至单个细胞.将细胞收集在2 mL Eppendorf管中,4 ℃条件下1 000 r/min离心5 min,去除上清胰酶培养基混合物. 加入PBS漂洗两次,4 ℃,1 000 r/min离心5 min. 加入1 mL无菌PBS,使其细胞密度为1 × 106/mL,冰上存放用于流式检测,并取相同培养条件下,未加穿膜肽的细胞作对照.流式分析,创建Forward Scatter(FSC)vs. Side Scatter(SSC)峰图,将对照样品放入“test”管,调节FSC和SSC电压使细胞集中于FSC vs.SSC 峰图内. 创建一个门(R1)包括所有的细胞,基于门(R1)创建Fluorescence Channel 1(FL1)vs. SSC 峰图,调节FL1 PMT电压值以便DEAB“control”样品峰分布在102内. 取下对照样品,换上待检测样品,保持参数不变,出现在102以外的Polt即为含绿色荧光的细胞,分析约100 000个细胞,记录每种细胞中含绿色荧光的细胞比例.2; ;实验结果2.1; ;不同浓度肿瘤细胞选择性穿膜肽显微分析2.1.1; ;不同浓度肿瘤细胞选择性穿膜肽显微观察对比两种肿瘤细胞选择性穿膜肽在5种不同肿瘤中绿色荧光的强弱. 当肿瘤细胞浓度为2 μmol/L时,CPP33和CPP44在5种细胞中几乎没有荧光;当肿瘤细胞浓度为5 μmol/L时,5种细胞的绿色荧光亮度有所提高,加有CPP33的細胞中,A549细胞中的绿色荧光亮度最高;加有CPP44的细胞中,HepG2细胞中的绿色荧光亮度最高,两种穿膜肽在两种细胞开始出现明显的选择性. 当肿瘤细胞浓度为10 μmol/L时,CPP33、CPP44两种穿膜肽在两种细胞中的绿色荧光亮度提高明显,而在其他细胞中的绿色荧光亮度仍然很低;当肿瘤细胞浓度增大到20 μmol/L 时,CPP33、CPP44两种穿膜肽在A549、HepG2两种细胞中的绿色荧光亮度有所增加,但增加幅度较10 μmol/L时有所减少,并且其他细胞中的绿色荧光亮度也有不同幅度提高. 如图1所示.2.1.2; ;不同浓度肿瘤细胞选择性穿膜肽荧光细胞计数当肿瘤细胞浓度为2 μmol/L时,除A549细胞,CPP33在其余4种细胞中产生荧光的细胞数均低于5%;当肿瘤细胞浓度为5 μmol/L时,加有CPP33的细胞中,A549细胞中产生荧光的细胞数最高,大于20%;当肿瘤细胞浓度为10 μmol/L时,CPP33在A549细胞中产生荧光的细胞数大于50%;当肿瘤细胞浓度增大到20 μmol/L时,CPP33在A549细胞中产生荧光的细胞数约为60%. 如图2(a)(b)(c)(d)所示. 当肿瘤细胞浓度为2 μmol/L时,CPP44在5种细胞中产生荧光的细胞数均不超过2.4%;当肿瘤细胞浓度为5 μmol/L时,加有CPP44的细胞中,HepG2细胞中产生荧光的细胞数最高,大于7.5%;当肿瘤细胞浓度为10 μmol/L时,CPP44在HepG2细胞中产生荧光的细胞数大于50%;当肿瘤细胞浓度增大到20 μmol/L时,CPP33、CPP44两种穿膜肽在A549、HepG2两种细胞中产生荧光的细胞数大于60%. 如图2(e)(f)(g)(h)所示.2.2; ;流式细胞仪检测细胞荧光百分比图3为不同肿瘤细胞中波长超过102 nm的细胞数与细胞总数的百分比.在绿色荧光通道(FL1)中,流式分析10 μmol/L CPP33处理6 h后,5种细胞中A549细胞中含荧光细胞百分比最高,见图3(b),大约分别是其他4种细胞(HeLa、MCF-7、U2OS、HepG2)荧光数目的兩倍,分别如图3(a)(c)(d)(e)所示. 同样,流式分析10 μmol/L CPP44处理6 h后,5种细胞中HepG2细胞中含荧光细胞百分比最高,见图3(j),大约分别是其他4种细胞(HeLa、A549、MCF-7、U2OS)荧光数目的两倍,分别如图3(f)(g)(h)(i)所示.3; ;结; ;论本实验对两种不同肿瘤细胞选择性穿膜肽进行研究,运用不同细胞对比,发现CPP33穿膜肽能够有效穿过肺癌细胞A549的细胞膜进入细胞. 同样,CPP44穿膜肽能够有效穿过肝癌细胞HepG2的细胞膜进入细胞.两种穿膜肽均有较高肿瘤细胞选择性.细胞穿膜肽作为有效的药物运输载体已经在临床有所运用,但由于细胞种类的多样性和每种细胞的复杂性,目前针对特定细胞的选择性穿膜肽只有少数被发现和应用,对于特殊细胞的穿膜肽的开发还处于初级阶段.相对于非选择性细胞穿膜肽,CPP33、CPP44具有良好的细胞选择性,因此CPP33、CPP44可能成为有效的肿瘤选择性药物运输载体,这也为实现肿瘤细胞的靶向治疗提供了广阔的前景.参考文献[1]; ; ZHANG D,WANG J,XU D. Cell-penetrating peptides as noninvasive transmembrane vectors for the development of novel multifunctional drug-delivery systems[J]. Journal of Controlled Release,2016,229:130—139.[2]; ; BOLHASSANI A. Potential efficacy of cell-penetrating peptides for nucleic acid and drug delivery in cancer [J]. Biochimca et Biophysica Acta,2011,1816(2):232—246.[3]; ; VIVES E,BRODIN P,LEBLEU B. A truncated HIV-1 Tat protein basic domain rapidly translocates through the plasma membrane and accumulates in the cell nucleus [J]. The Journal of Biological Chemistry,1997,272(25):16010—16017.[4]; ;GUIDOTTI G,BRAMBILLA L,ROSSI D. Cell-penetrating peptides:from basic research to clinics [J]. Trends in Pharmacological Sciences,2017,38(4):406—424.[5]; ; KOREN E,TORCHILIN V P. Cell-penetrating peptides:breaking through to the other side[J]. Trends in Molecular Medicine,2012,18(7):385—393.[6]; ; PUJALS S,SABIDO E,TARRAGO T,et al. All-D proline-rich cell-penetrating peptides:a preliminary in vivo internalization study[J]. Biochemical Society Transactions,2007,35(4):794—796.[7]; ; LORENTS A,KODAVALI P K,OSKOLKOV N,et al. Cell-penetrating peptides split into two groups based on modulation of intracellular calcium concentration[J]. The Journal of Biological Chemistry,2012,287(20):16880—16889.[8]; ; PETRESCU A D,VESPA A,HUANG H,et al. Fluorescent sterols monitor cell penetrating peptide Pep-1 mediated uptake and intracellular targeting of cargo protein in living cells [J]. Biochimica et Biophysica Acta,2009,1788(2):425—441.[9]; ; BOISGUERIN P,DESHAYES S,GAIT M J,et al. Delivery of therapeutic oligonucleotides with cell penetrating peptides[J]. Advanced Drug Delivery Reviews,2015,87:52—67.[10]; LIU J,GAJ T,PATTERSON J T,et al. Cell-penetrating peptide-mediated delivery of TALEN proteins via bioconjugation for genome engineering [J]. PLOS One,2014,9(1):e85755.[11]; LINDGREN M,ROSENTHAL-AIZMAN K,SAAR K,et al. Overcoming methotrexate resistance in breast cancer tumour cells by the use of a new cell-penetrating peptide [J]. Biochemical Pharmacology,2006,71(4):416-425.[12]; WANG F,WANG Y,ZHANG X,et al. Recent progress of cell-penetrating peptides as new carriers for intracellular cargo delivery [J]. Journal of Controlled Release,2014,174:126—136.[13]; LEWIN M,CARLESSO N,TUNG C H,et al. Tat peptide-derivatized magnetic nanoparticles allow in vivo tracking and recovery of progenitor cells[J]. Nature Biotechnology,2000,18(4):410—414.[14]; MEYER-LOSIC F,NICOLAZZI C,QUINONERO J,et al. DTS-108,a novel peptidic prodrug of SN38:in vivo efficacy and toxicokinetic studies[J]. Clinical Cancer Research,2008,14(7):2145—2153.[15]; TURCHICK A,HEGAN D C,JENSEN R B,et al. A cell-penetrating antibody inhibits human RAD51 via direct binding [J]. Nucleic Acids Research,2017,45(20):11782—11799.[16]; KONDO E,SAITO K,TASHIRO Y,et al. Tumour lineage-homing cell-penetrating peptides as anticancer molecular delivery systems [J]. Nature Communications,2012(951):1—13.。
细胞穿膜肽制备方法-概述说明以及解释

细胞穿膜肽制备方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述细胞穿膜肽是一类具有非常重要生物学功能的分子。
它们能够穿过细胞膜,进入细胞内部,从而实现对细胞内部环境的调控和干预。
因此,细胞穿膜肽在药物输送、基因治疗、癌症治疗等领域具有非常广阔的应用前景。
为了实现细胞穿膜肽的制备,科学家们开展了大量的研究工作,提出了多种不同的制备方法。
这些制备方法主要可以分为化学合成法、发酵法、生物合成法和基因工程法几类。
不同的制备方法具有各自的优缺点,并且适用于不同类型的细胞穿膜肽。
本文旨在综述细胞穿膜肽制备方法的研究进展,对现有方法进行分类和评价,并展望未来的发展方向。
通过全面了解和比较不同制备方法的特点和优劣,我们可以为进一步改进和优化细胞穿膜肽制备方法提供参考和指导。
在下一节中,我们将首先介绍细胞穿膜肽的定义和重要性,为后续的讨论提供背景知识。
接着,我们将详细介绍细胞穿膜肽制备方法的分类,包括各种方法的原理、步骤和应用范围。
最后,我们将总结现有方法的优缺点,并提出未来的发展方向,以期能够促进细胞穿膜肽制备方法的改进和应用。
通过本文的阅读,读者将能够全面了解细胞穿膜肽制备方法的研究进展,为相关领域的研究提供参考和启示。
对于科学家和研究人员而言,本文的内容将具有一定的参考价值。
同时,本文所提出的未来发展方向也将对细胞穿膜肽研究的发展起到积极的促进作用。
1.2文章结构文章结构的设计是为了有效地组织和呈现文章的内容,使读者能够清楚地了解整篇文章的框架和逻辑结构。
在本文中,将按照以下结构撰写文章:1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 细胞穿膜肽的定义和重要性2.2 细胞穿膜肽制备方法的分类3. 结论3.1 现有细胞穿膜肽制备方法的优缺点3.2 未来发展方向在引言部分,首先会对细胞穿膜肽进行概述,引出文章的主题。
接下来,会详细介绍文章的结构,以帮助读者了解文章的组织方式和各个部分的内容。
最后,明确本文的目的,即阐述细胞穿膜肽制备方法。
细胞穿透肽在肿瘤治疗中的应用
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细胞穿透肽在肿瘤治疗中的应用
黄劭;刘亚伟;姜勇
【期刊名称】《生理科学进展》
【年(卷),期】2007(038)004
【摘要】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.但细胞表面的脂质双层膜具有选择通透性,这种天然屏障作用在保护细胞的同时也限制了绝大多数生物大分子进入细胞内部发挥治疗效应.目前流行的入胞转运方式如电穿孔、脂质体转染等均存在对细胞的额外毒副作用,且作用范围局限于体外实验.细胞穿透肽是一类以非受体依赖方式,非经典内吞方式直接穿过细胞膜进入细胞的多肽.它们可以与多种生物活性物质连接并携带其进入细胞,这一特性为它们成为理想的药物载体提供了可能.本文对使用细胞穿透肽作为载体转运具有抗癌作用的生物大分子进入细胞的抗癌实验予以介绍.
【总页数】6页(P301-306)
【作者】黄劭;刘亚伟;姜勇
【作者单位】南方医科大学病理生理学教研室和广东省功能蛋白质组学重点实验室,广州,510515;南方医科大学病理生理学教研室和广东省功能蛋白质组学重点实验室,广州,510515;南方医科大学病理生理学教研室和广东省功能蛋白质组学重点实验室,广州,510515
【正文语种】中文
【中图分类】R965
【相关文献】
1.细胞膜穿透肽及其在肿瘤治疗中的应用 [J], 钟春燕;柳长柏
2.细胞穿透肽在肿瘤治疗中的研究进展 [J], 周洲;朱金水
3.肿瘤归巢肽及其在肿瘤靶向治疗中的应用 [J], 吴娇;杨唐斌;柳长柏
4.细胞膜穿透肽在肿瘤治疗中的应用策略 [J], 徐雅君;曾庆友;许瑞安
5.肿瘤穿透肽iRGD在肿瘤靶向纳米递药治疗中的研究进展 [J], 刘君;孟凡岩;钱汉清;丁乃清;沙慧子;刘宝瑞
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富含精氨酸的细胞穿透肽内化的机制

富含精氨酸的细胞穿透肽内化的机制作者:衣龙达来源:《中国科技博览》2019年第13期[摘要]随着CPPss(细胞渗透肽)的多功能性和使用其作为细胞内递送载体被广泛接受,细胞吸收机制即使CPPs能够有效的内化成为人们关注的焦点。
有证据表明,大饱饮作用在细胞吸收这些肽得过程中起很大的作用。
我们最近发现,含有丰富Arg的多肽处理细胞会激活Rac蛋白,从而导致F-actin(丝状肌动蛋白)组织和大胞饮。
我们还发现,与膜相关的蛋白聚糖的缺失可导致阻碍这种信号通路,这表明膜相关的蛋白聚糖可能作为诱导大胞饮作用使细胞吸收富含Arg肽的潜在受体。
然而,当在低温或低胆固醇的情况下,大胞饮途径被抑制时,这些Arg 肽可以被其他机制内化,其中一种似乎是让这个肽直接转位通过细胞膜。
本文综述了含丰富Arg多肽的内吞作用和非内吞作用方面的理论。
[关键词]细胞渗透肽(CPPs);富含Arg的肽;内吞作用;大胞饮中图分类号:J51-4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)13-0363-01引言目前,使用CPPss(细胞渗透肽)的细胞内传递已经成为药物传递的一个主要主题,因为人们发现各种各样的生物活性分子,包括蛋白质、寡核酸、药物和脂质体,这些都已经被CPPss传递到细胞中。
这种递送药物的机制具有治疗和诊断应用的潜力,因此吸引人们广泛的关注。
人们普遍认为CPPss有相似的内化方法。
然而,经研究发现具有不同肽序列和物理化学性质的CPPss也有可能具有不同的内化方法。
最常用的一种CPPss是一种源自HIV-1 Tatp的基本肽。
这种肽富含精氨酸残基有6个精氨酸残基和2个赖氨酸残基。
研究表明,精氨酸残基在内化过程中起着至关重要的作用3-6。
据报道,含有胍基诺的肽类或非肽分子也被认为是细胞内传递载[1]。
经研究表明,大胞饮可能是细胞吸收富含Arg肽的主要途径,细胞膜上的膜相关蛋白聚糖在吸收和大胞饮方面有很重要的作用。
阳离子抗菌肽融合细胞穿透肽增强其肿瘤细胞杀伤活性的实验研究_刘珊

第28卷 第1期2011年 2月 生物医学工程学杂志Journal of Biom edical EngineeringV ol.28 No.1February 2011阳离子抗菌肽融合细胞穿透肽增强其肿瘤细胞杀伤活性的实验研究*刘 珊 杨 浩 蔡华伟 万 琳 卢晓风(四川大学华西医院卫生部移植工程与移植免疫重点实验室,成都610041)摘 要:具有肿瘤细胞杀伤活性的膜作用型抗菌肽因不易诱导抗性而在肿瘤治疗中极具潜力。
阳离子抗菌肽的细胞结合能力是影响其细胞杀伤活性的重要因素。
通过偶联有较强细胞结合能力的细胞穿透肽可能增强阳离子抗菌肽的细胞杀伤活性。
本文选择了细胞毒性较弱的抗菌肽M P,与细胞穿透肽A ntp偶联,并观察融合肽细胞杀伤活性的变化。
结果发现,未偶联的抗菌肽M P和细胞穿透肽A ntp对肿瘤细胞无明显杀伤,但两者偶联形成的融合肽M P GA通过破坏细胞膜而显示强烈的肿瘤细胞杀伤作用。
这表明将抗菌肽与细胞穿透肽偶联能够显著提高其细胞毒性,可能成为研发新型抗肿瘤药物的途径之一。
关键词:肿瘤生物治疗;抗菌肽;细胞穿透肽中图分类号 Q-3 文献标识码 A 文章编号 1001-5515(2011)01-0110-05Enhancement of Cytotocixity of Cantionic Antimicrobial Peptide in Tumor Cells by Conjugation to Cel-l penetrating PeptideLiu Shan Yang Hao Cai Huawei Wan Lin Lu Xiaofeng(K ey L ab of Tr ansplant E ngineer ing and I mmunology,M inistry of H ealth,West China H ospital,S ichuan Univ e rsity,Cheng du610041,China)Abstract:Due to their low er r isk fo r induction of r esistance,membrane-act ive antimicr obial peptides wit h anticancer effect are attr active in cancer therapy.Because cell binding co nt ributes to the cytot ox icity o f peptide,it is po ssible to enhance the cyto tox icity o f antim icrobial peptide in tumor cells by conjugat ion t o a cel-l penetrat ing peptide(CPP).In this paper,a fusion peptide M PGA by conjug atio n of antimicro bial peptide M P to CPP A ntp at its N-ter minus w as constructed.Aft er compared the cy toto xicity o f unconjugat ed M P with that o f the fusio n peptide,it was fo und that M P GA sho wed higher cy toto xicity than that of unco njug ated M P.And the fusion pept ide M P GA induced cell death in tumor cells by membr ane disruption.T hese results demo nstr ated that the cytot ox icity o f antimicr io bial peptide can be significantly enhanced by co njugation t o CPP,which might be an effective w ay to develo p nov el ant icancer drug s. Key words:Cancer bio therapy;Antimicrobia l peptide;Cel-l penetr ating peptide(CPP)引言恶性肿瘤是导致现代人类死亡的主要疾病之一。
穿膜肽的研究进展

穿膜肽的研究进展
熊维德;王攀;张迎庆
【期刊名称】《海峡药学》
【年(卷),期】2008(20)9
【摘要】穿膜肽是一些具有细胞膜穿透能力的小分子多肽,可有效携带比其分子质量大100倍的外源性疏水大分子进入细胞,并对宿主细胞没有显著毒副作用.穿膜肽存在多种穿膜机制,诸如直接渗透到细胞膜,通过易位形成的一个暂时性的结构和内吞作用介导入膜等.具体的穿膜机制还不清楚,但普遍认为穿膜肽与细胞表面负电荷物质的直接接触是必不可少的.由于穿膜肽的穿膜性质,其在分子生物学、药学、细胞生物学、疫苗学甚至影像学上有广泛的应用前景.本文对近年来穿膜肽的结构、穿膜机制和应用方面的研究进展进行了综述.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】熊维德;王攀;张迎庆
【作者单位】湖北工业大学生物工程学院,武汉,430068;湖北工业大学生物工程学院,武汉,430068;湖北工业大学生物工程学院,武汉,430068
【正文语种】中文
【中图分类】R284
【相关文献】
1.不同细胞因子对DC成熟的影响及细胞穿膜肽的穿膜效率比较 [J], 牟冠男;李琦;赵娟;吴杨佳子;王东亮;李殿俊;张艳桥;黄小义
2.细胞穿膜肽-抗人膀胱癌单克隆抗体-载丝裂霉素白蛋白纳米微球三联体的靶向性和穿膜活性研究 [J], 李云龙;严春寅;李巧星;王伟录;王勇;郑红芳;周洁
3.细胞选择性穿膜肽的穿膜效果研究 [J], 谭拥军;王坤;余雳;黄小芹;陈燕;谭桂湘
4.细胞穿膜肽的分类和穿膜机制研究进展 [J], 王红梅;王春玲;邹艳;杨海莲
5.穿膜肽TAT-p38αG融合基因的构建、表达及穿膜特性的鉴定 [J], 张家平;应希;陈渝;张琼;黄跃生
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chemical linkage of CPPs
chemical linkage of CPPs
Examples of covalent conjugation are neutral cargo (phosphorodiamidate morpholino oligomers (PMO), peptide nucleic acids (PNA), small drug molecules) complexes which can be coupled to CPPs via a disulfide bond, an amide bond, or other specific linkers. Noncovalent complexes are formed via electrostatic and/or hydrophobic interactions between negatively charged cargo molecules, such as nucleic acids (siRNA, pDNA, etc.),and a positively charged CPP. CPP-cargo complexes need to escape from the endosmal vesicles in order to induce a biological effect. Ways:One line of thinking is that hydrophobic and electrostatic interactions occur between the endosomal membrane and the nanoparticles, which leads to disruption of the endosomes. Another the proton sponge theory, proposes that endosomes burst due to osmotic pressure
chemical linkage of CPPs
Part4
CPPs transmembrane mechanism
Part5
CPPs Applications
Background
cell membrane
selectively permeable barrier
Cell-penetrating peptides (CPPs) fewer than 30 amino acids、enter cells、endocytosis、 conjugated bioactive cargos[1]
CPPs Applications
CPPs Applications
Properly developed CPPs and their conjugates with therapeutics offer a very promising pathway to deliver lower concentrations of toxic drugs to critical tissues such as tumors, heart, etc. Small chemotherapeutic drugs have also been delivered by CPPs (doxorubicin,methotrexate, cyclosporine A, paclitaxel).[8] Cao et al. produced a biologically active Bcl-xL fusion protein containing an 11 amino acid CPP from TAT protein and a hemagglutinin (HA) tag that allowed in vitro and in vivo delivery into neurons[9] Other fuction such as promoting intestinal absorption of insulin,New peptide for ocular tissue transport-POD and so on.
Amphipathic CPPs Amphiphilic cell-penetrating peptides are composed mainly of lysine 。 There are also distributed to other hydrophilic or hydrophobic amino acid residues in the sequence, which spatial conformation of α-helix structure 。 Amphoteric helix having hydrophilic and hydrophobic properties is necessary for the structure through the membrane 。such as pVEC 、ARF and proline-rich peptides。
CPPs classification
CPP sequences are known to vary considerably as seen by Table 1. Similarities:positively charged amino acids(R、K) The membranolytic properties:positively charge,secondary structure,specifically helicity
Reference
[1]D.M. Copolovici, K. Langel, E. Eriste, U. Langel, Cell-penetrating peptides: design, synthesis, and applications. ACS Nano 8 (2014) 1972-1994.
CPPs classification
Even though CPPs have a great sequence variety, it is possible to bbgroups defined by their physical– chemical properties: cationic, amphipathic and hydrophobic。[7]
Conclusion
cell-penetrating peptides can efficiently traverse the plasma membrane of both cells and tissues and are successfully used as delivery vectors for therapeutic molecules. Due to their positive charge, CPPs can be covalently conjugated to active biomolecules (nucleic acids, peptides,proteins, chemotherapeutic drugs, etc.). After efficient cellular internalization, CPPs are able to release their cargo into the cytosol in order to promote the desired biological effect. When coupled to a cargo, CPPs use endocytosis as the main cellular translocation mechanism.Prior to use, CPPs must undergo both pharmacological and toxicological studies in vivo. Considering evidence from numerous studies, CPPs have the potential to become a universal tool to carry therapeutic molecules across cellular membranes without a risk of toxicity or inflammatory reactions
Recent progress of cellpenetrating peptides as new carriers for intracellular cargo delivery
CONTENTS Contents
Part1
Background
Part2
CPPs classification
Part3
Cationic CPPs
Cationic peptides are a class of peptides with a high positive net charge and few acidic amino acid residues.Typical, the cationic CPPs are including R9 , Tat, hLF and (RXR)4 and so on.
CPPs
Advantages of CPPs CPPs application siRNA, nucleic acids, proteins、 Nanoparticles、 Chemotherapy drugs、 Liposomes[2-6]
Biological safety、 cellular uptake、 be designed 、 Low cytotoxicity
CPPs classification
Hydrophobic CPPs Peptides which contain only apolar residues are considered as hydrophobic peptides。So far, only a few hydrophobic CPP sequences have been discovered such as the signal sequences from integrin β3 (VTVLALGALAGVGVG) and Kaposi fibroblast growth factor (AAVALLPAVLLALLAP)