抗肿瘤蛋白的筛选、鉴定及抗肿瘤多肽的优化设计

抗肿瘤蛋白的筛选、鉴定及抗肿瘤多肽的优化设计
作 者 : 苑岩岩
学位授予单位 : 北京化工大学
学位名称 : 硕士
导师姓名 : 陈龙
学位年度 : 2017
关键词 : 蜂王浆蛋白；分离纯化；生物活性；抗肿瘤肽；多肽设计
摘 要 : 肿瘤是影响人类健康的重大疾病之一,目前临床肿瘤药物主要为小分子化疗药物。为进一步发掘并开发蛋白/多肽类抗肿瘤药物,本研究拟从蜂王浆中筛选抗肿瘤活性蛋白;此外,以蝎毒多肽为模板,优化设计抗肿瘤多肽。分别以喀尔巴阡蜂蜂王浆(简称RJK)和杂交三代新疆黑蜂蜂王浆(简称RJX)为原料,经过初步分离得到蜂王浆水溶蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白。经细胞毒性筛选确定醇溶蛋白具有明显的抗肿瘤活性。进一步分离醇溶蛋白得到两种组分,分别为RJE (50kD)和RJF (60 kD)。其中,RJF具有明显抗肿瘤活性,而RJE活性不明显。采用Protein identification、MALDI-TOF-MS、Edman 降解等方法对 RJF 进行鉴定、分析,确定RJF为一种新的抗肿瘤活性蛋白。以课题组前期获得的一条蝎毒多肽衍生的抗肿瘤多肽ZXR-2(FKIGGFIKKLWRSLLA)为模板,设计了四组多肽。第一组和第二组分别用丙氨酸和缬氨酸对序列中异亮氨酸(I)和亮氨酸(L)进行了逐个替换,得到ILA和ILV两个系列多肽。第三组将ZXR-2的序列分别从C端和N端缩短,得到ILC与ILN系列多肽。第四组为以亮氨酸、赖氨酸和丙氨酸设计的模式多肽(LKA系列多肽)。ILA系列和ILV系列在破坏间隔七个氨基酸的I-L氨基酸对后,其抗肿瘤和抗菌活性有明显下降,分析发现其活性与疏水力矩有一定的正相关。乳酸脱氢酶释放(LDH)实验和流式细胞仪分析表明ILA和ILV系列多肽对细胞膜有裂解作用,说明I-L氨基酸对的破坏对多肽的作用机理没有明显影响。多肽序列长度显著缩短的情况下,ILN和ILC系列多肽仍可保持部分活性,有望通过序列的改进一步提高其活性。LKA模式多肽系列没有明显的抗肿瘤活性,将对多肽序列进一步改进。

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