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人体重链亚基铁蛋白纳米粒子FTHl广泛存在于人体内,具有自行组装成独特的笼状纳米结构能力,在体内不会产生免疫原性,具有较高的生物安全性和生物兼容性。目前关于人体重链亚基铁蛋白纳米粒子的研究还甚少,尤其在表面电荷的修饰以及生物短肽的修饰对其表达形式和折叠等方面的影响。本文通过基因工程手段将不同电荷性质的短肽以及生物活性短肽修饰于铁蛋白的N端,对纳米粒子的表达形式和折叠情况等进行了表征。研究主要分两部分:(1)本文以TAT穿膜肽修饰的人体重链亚基铁蛋白纳米粒子TAT-FTH1为基础,通过基因工程手段对铁蛋白纳米粒子的表面进行功能化修饰。在TAT-FTH1的N端分别修饰上不同性质的氨基酸,制备六种纳米粒子,TAT-A-FTH1、TAT-N-FTH1TAT-3-FTH1、TAT-4-FTH1、TAT-1-FTH1和TAT-2-FTH1六种。再将前四种蛋白以及TAT-FTH1通过蛋白变复性方法分别与EGF-FTH1蛋白亚基进行杂合。结果表明:TAT-1-FTH1、TAT-2-FTH1无法表达蛋白,TAT-A-FTH1、TAT-N-FTH1为可溶表达,其他的为包涵体形式存在;TEM结果显示EGF/TAT-A-FTH1、EGF/TAT-N-FTH1、 EGF/TAT-FTH1、EGF/TAT-3-FTH1、EGF/TAT-4-FTH1五种杂合蛋白具有粒径分布较狭窄、精确的笼状结构,且其粒径均为12nm左右;Zeta电位测定仪结果显示五种融合蛋白的zeta电位在-30mV左右,没明显差异;流式细胞仪结果显示电荷修饰过的四种融合蛋白均能促进其与乳腺癌细胞MDA-MB-468的结合,尤其是EGF/TAT-N-FTH1组效果更明显。荧光显微镜结果显示了EGF/TAT-FTH1能提高了其在MCF-7细胞中的内化效果。这些研究为蛋白类纳米粒子的制备和表面的功能化修饰提供了参考和思路,也为药物纳米载体系统提供一种新型纳米材料。(2)目前关于人体重链亚基铁蛋白纳米粒子的研究还甚少,尤其是生物短肽的修饰。本文以铁蛋白为基础,通过基因工程手段对其表面进行生物活性短肽的修饰,研究不同性质的短肽对铁蛋白的表达折叠是否有影响。分两部分:一是根据HSA功能域的结构,选取两段α-螺旋短肽分别修饰于重链亚基铁蛋白表面,得到HSA-1-FTH1、 HSA-3-FTH1包涵体;二是根据人体弹性蛋白的无规则卷曲性质,选取一正反短肽修饰于铁蛋白的表面,得到elastin-4-FTH1和elastin-5-FTH1包涵体。将这四种通过包涵体变复性方法进行复性;通过蛋白变复性方法将这四种蛋白亚基分别和EGF-FTH1蛋白亚基进行复性,形成EGF/HSA-1-FTH1、EGF/HSA-3-FTH1、EGF/elastin-4-FTH1和EGF/elastin-5-FTH四种杂合蛋白。TEM结果显示α螺旋短肽和无规则卷曲结构的短肽修饰会影响重链亚基铁蛋白的自行折叠;但能与EGF-FTH1自行组装成笼状纳米结构。此方法为蛋白类纳米载体的制备以及多功能化修饰提供了新的思路和方法以上研究结果表明铁蛋白纳米粒子具有较高的可修饰性,为一类新型的纳米载体系统,在癌症靶向方面有巨大发展前景。也为其在临床的进一步应用提供了一定的理论基础。