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多肽分子容易设计的特点,使其在肿瘤治疗研究领域逐渐受到重视。大部分抗肿瘤多肽分子的跨细胞膜能力较差。虽然与细胞穿膜肽TAT融合能克服其缺点,由于TAT转运是经历内吞途径进入细胞,但是过程中大部分多肽药物受困于内体中,最终被转运到溶酶体降解。这严重限制了多肽药物的生物学功能的发挥。为了提高TAT转运的多肽药物的药效,本课题建立了改进多肽药物逃离内体的方法。首先将TAT,内体逃离增强子INF7和红色荧光蛋白mCherry三者融合,确定INF7改进TAT的转运效率。然后将具有诱导细胞凋亡作用的Bak-BH3多肽与INF7融合,测定基于TAT-INF7转运Bak-BH3多肽的药效。同时考虑到TAT的核定位作用可能会限制Bak-BH3多肽在细胞质中功能的发挥,和结构域之间的空间位阻作用,我们设计在INF7和Bak-BH3多肽之间融合入人泛素(Ubiquitin),利用细胞质内的去泛素酶(DUBs)的酶切作用将融合的Bak-BH3多肽分离,消除上述限制。研究发现INF7与]nCherry蛋白融合,利用TAT转运的过程中起到了促进融合蛋白逃离内体的作用。在INF7和融合有泛素的蛋白进入细胞质后被DUBs酶专一性酶切,缓解了多肽基于TAT转运被限制在细胞核的作用和与其他结构域的空问位阻作用。因此,我们建立了基于TAT-INF7-Ubiquitin (TIU)转运多肽的方法。结果发现,相比TAT-BH3融合蛋白诱导A549细胞出现20.45±2.89%的凋亡率,TIU-BH3融合蛋白诱导的细胞凋亡率达到46.15±4.86%(p<0.001)。因此基于TAT并融合了INF7-Ubiquitin (IU)转运多肽的方法能有效提高TAT的转运效率进而增强了Bak-BH3诱导细胞凋亡作用。