检索历史 清除

摘要将具有生物活性的蛋白质输送到活细胞内，对生物学基础研究和临床应用都具有重要意义。然而，多数蛋白质无法穿过细胞膜，因此活性蛋白质的输送目前仍很具挑战性。近年来，纳米载体受到了广泛的关注，为解决这一难题提供了新途径，然而，被载带蛋白在细胞中的可控释放仍然是一大难题。<br>　　在本论文中，我们以单壁碳纳米管（SWNTs）为载体将活性蛋白质输送到细胞内，并对细胞内环境或外界光照刺激做出响应，释放和激活蛋白质。现将取得的成果总结如下:<br>　　1.我们通过DSPE-PEG-NHS或DSPE-PEG-NH2修饰SWNTs，得到了长度约150 nm，具有稳定的水溶性的SWNTs。细胞实验表明修饰后的SWNTs可以快速大量地进入细胞。免疫荧光共定位实验显示SWNTs主要存在于早期内涵体中，因此有必要在细胞内释放蛋白质以发挥其功能;<br>　　2.我们以eGFP和HRP等蛋白质为模型，证明SWNTs载带蛋白质进入细胞的同时，能够保护蛋白质的活性不被破坏，这对于蛋白质的输送来说至关重要;<br>　　3.我们通过二硫键将蛋白质锚定在SWNTs上，利用细胞内外环境中GSH浓度的巨大差异，实现了蛋白质的输送和对细胞内环境响应的释放:首先在体外证明了二硫键在毫摩尔浓度GSH条件下可以被切断，使得蛋白质从SWNTs上脱离下来;进而以自噬相关蛋白Wasabi-LC3为模型，将其通过二硫键锚定在SWNTs上并输送进入细胞，免疫荧光共定位结果显示Wasabi-LC3从早期内涵体中脱离了出来;通过引发自噬并阻断自噬流，我们观察到了自噬体的大量存在以及自噬体膜上的绿色荧光标记，证明Wasabi-LC3被输送到细胞内并实现了LC3的功能激活，在自噬的细胞内被募集到自噬体膜上;<br>　　4.我们利用SWNTs对近红外光的吸收能力，将其用于药物和蛋白质的输送和光控释放:通过Streptavidin和Desthiobiotin的亲和结合体将目的蛋白质或药物锚定在SWNTs上，实现了抗肿瘤药物DOX在细胞内的光控释放和细胞杀伤，以及蛋白质Cytochrome c的细胞内输送和光控释放与激活，引起了细胞的凋亡。