一种含巯基药物在修饰的蛋白衣壳中的可逆负载

摘要

2,4-二羟基蝶啶合酶（LS）是一种很有吸引力的生物衣壳载体。它在细菌、古细菌、真菌和植物中均有发现，具有催化形成6,7-二甲基-8-核糖核酸的活性。2,4-二羟基蝶啶合酶（LS）的三级结构是高度保守的，但其在不同生物体内具有不同四级结构。来自超嗜热菌Aquifex aeolicus的2,4-二羟基蝶啶合酶（AaLS）由60个相同的蛋白亚基组成，组装成一个直径约为16nm的十二面体衣壳。AaLS形成的十二面体衣壳是一种可以作为药物递送容器的有趣的模型。通过在AaLS衣壳的内表面引入特定的具有反应活性的半胱氨酸，能够得到一种AaLS蛋白衣壳的变体（AaLS-IC），位于 AaLS-IC 内表面的半胱氨酸残基能提供具有反应活性的巯基基团并通过形成二硫键的方式负载多种含巯基的药物。姜黄素是一种具有抗癌活性和荧光特性的天然化合物，多个研究表明，姜黄素及其衍生物能被包裹在多种纳米颗粒内部，形成纳米药物用于多种疾病的治疗。在本论文中，通过两步反应，一种含巯基的姜黄素衍生物可以被载入到粒径为16 nm的AaLS-IC衣壳中，AaLS-IC 衣壳-姜黄素之间的二硫键可以在还原剂 TCEP 的作用下快速断裂实现触发式的药物释放。此外，目前已报道了几种具有不同粒径的AaLS衣壳变体（16nm，28nm和34nm），具有反应性的半胱氨酸也可以引入到这些AaLS变体中。具有更大粒径的 AaLS 变体衣壳-姜黄素缀合物可以以类似的两步反应形成，并用于研究衣壳尺寸对药物递送的影响。本文对 AaLS-IC 衣壳中负载药物并进行可逆的释放的研究有助于更好的了解药物递送的过程。

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