支链两亲性阳离子寡肽与 DNA 形成肽复合物生物物理特性和转染效率的研究
支链两亲性阳离子寡肽与 DNA 形成肽复合物：其生物物理特性和转染效率的研究
在过去十年中，肽已成为基因治疗中潜在载体的新家族。多肽易于合成且相当稳定。此外，宿主蛋白质组共享的序列预计不会具有免疫原性或引发炎症反应，而这些通常通过病毒方法观察到。我们最近报道了一类新的支链两亲肽胶囊 (BAPC)，它可以自组装成极其稳定的纳米球。这些胶囊能够保留并向细胞输送 α 发射放射性核素。我们在这里报告，在双链质粒 DNA 存在的情况下，BAPC 无法形成。相反，根据肽/DNA 的比例，肽要么覆盖质粒表面形成纳米纤维（高肽与 DNA 的比例），要么将质粒压缩成纳米尺寸的压实
结构（以低肽与 DNA 的比例）。对于两种类型的组件，观察到不同的基因传递效率。紧凑的纳米尺寸结构在 HeLa 细胞中显示出更高的转染效率。当考虑到活的转染细胞总数时，这种转染水平高于脂质试剂所观察到的转染水平。
支链两亲性寡肽双层的组织和结构
最近开发了一类自组装支链两亲肽胶囊（BAPC），可用作新的药物递送载体。BAPCs在组装过程中可以包封高达∼12 kDa的溶质，异常稳定，并且容易被细胞毒性低的细胞吸收。粗粒度模拟支持BAPC由双层定义，类似于二酰磷脂形成的双层。在这里，进行了原子模拟以表征由三种支链两亲性肽（BAP）形成的双层的结构和组织：双（AcFLIVIGSII）-K-K4-CO-NH2，双（Ac-CHA-LIVIGSII）-K-K4-CO-NH2和双（Ac-FLIVI）-K-K4-CO-NH2。结果表明，除了疏水侧链相互作用外，BAPs在同一小叶内形成分子内和分子间主链氢键网络。 两个小叶的末端残基形成一个将两个小叶锁定在一起的叉指区域。双（Ac-FLIVIGSII）-K-K4-CO-NH2和双（Ac-FLIVI）-K-K4-CO-NH2中的苯基在双层中心附近紧密堆积，但不形成具有特定π−π堆积的有序结构。用环己烷侧链取代苯基仅略微增加双层结构的无序水平，因此不会显着影响稳定性，这与双（Ac-CHA-LIVIGSII）-K-K4-CO-NH2 BAPC的实验结果一致。自组装模拟进一步表明，小叶交叉可能发生在BAPC形成的早期阶段。原子模拟还表明，BAPC双层对水具有高度渗透性。 使用将BAPCs转移到不同盐浓度的缓冲液时包封的自猝灭染料的荧光测量验证了这一预测。在原子水平上对BAPC双层组织和结构的更好理解将为未来合理修改BAP序列以改善BAPC作为新型运载工具的特性提供基础。
支链寡肽形成具有脂质囊泡特性的纳米胶囊
混合支链肽组装的特殊性质，其中等摩尔双（FLIVI）-K-KKKK 和双（FLIVIGSII）-K-KKKK 自缔形成能够捕获溶质的双层分隔胶囊。这些聚阳离子囊泡样胶囊很容易被培养物中的上皮细胞吸收，逃逸或逃避内吞途径，并积聚在核周区域，在那里它们持续存在而没有任何明显的降解。在本报告中，我们研究了该系统的脂质特性，包括初始组装;溶质封装和洗涤;通过具有一定孔径的聚碳酸酯过滤器进行膜挤出进行融合和调整尺寸。调整大小的肽胶囊在nm尺寸范围内具有均匀的直径。调整大小后， 胶囊可以通过将其储存在4°C来保持新的尺寸。 具有制备所需尺寸的稳定均匀纳米级胶囊的能力，使它们作为各种溶质/药物的生物相容性递送载体具有潜在吸引力。