模拟弹性蛋白序列的多肽小分子水凝胶的研究

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水凝胶,通常是由一些自然存在或人工合成的高聚物作用形成的,由于类似于机体的细胞外基质,它代表了一类重要的具有一定生物相容性的生物材料。多肽是一类具有较好生物相容性的生物材料。近年来通过多肽自组装形成的水凝胶吸引了越来越多人的关注。与通过高分子链化学交联作用形成的高分子水凝胶相比,小分子水凝胶是通过非共价键(如堆积、氢键、疏水性作用、离子键)等作用力形成的。因此,小分子水凝胶具有较好的生物相容性及可降解性。目前,小分子水凝胶已经广泛应用于组织工程、生物分析、药物缓释等研究领域。  最近的研究发现一些短肽衍生物如一组五肽序列分子Nap-GFFpY-OMe(Nap-萘乙酸、G-甘氨酸、F-苯丙氨酸、pY-磷酸化酪氨酸、OMe-甲酯)经过碱性磷酸酶催化作用能够在极低浓度下的成胶,最低成胶浓度(MGC)能够达到0.01%;这是目前所知的具有最低成胶浓度的成胶因子。因此,可以通过在上述成胶因子Nap-GFFY的分子末端键连一些活性多肽构建新的小分子水凝胶。  实验发现通过模拟天然存在的一些具有生物活性的多肽特征序列,经过自组装过程也能够得到一些具有特殊功能的生物活性材料。弹性蛋白是结缔组织中一类具有伸缩弹性的蛋白,在机体中它能够帮助一些其它组织维持形貌。由弹性蛋白得到启示,本论文模拟弹性蛋白特征序列VPGAG,将其键连在成胶因子Nap-GFFY的分子末端,设计并采用固相合成法合成了两种短肽小分子衍生物Nap-GFFYG-(VPGAG)nn=1,2,分别对它们进行成胶实验发现Nap-GFFYG-VPGAG多肽化合物具有较好的成胶能力(MGC=0.8%wt),而另一种化合物不具备成胶能力。  针对Nap-GFFYG-VPGAG形成的凝胶进行相关性能测试。使用流变仪、透射电镜、荧光显微镜分别对其黏弹性能、分子微观形貌以及芳香环之间的作用方式进行表征。运用MTT实验对胶体的生物相容性进行测试。虽然设计的小分子水凝胶没有表现出与弹性蛋白类似的高弹性能,但它的摇溶性在细胞培养、药物缓释等方面都具有潜在的使用价值。
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