基於蛋白藥物的仿生礦化及其細胞內作用機制研究

《基於蛋白藥物的仿生礦化及其細胞內作用機制研究》是依託浙江大學，由唐睿康擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於蛋白藥物的仿生礦化及其細胞內作用機制研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：唐睿康
• 項目類別：面上項目

項目摘要

藥物的仿生礦化是生物礦化研究的一個新的發展方向。我們此前的研究表明順鉑、表阿黴素和小分子RNA均可以通過溶液原位礦化實現納米化。礦化藥物能夠更為高效地進入細胞並規避細胞的耐藥性，但其在細胞內的作用機制並不清楚。本申請課題選擇蛋白類藥物作為模型體系，通過礦化將其輸送到細胞內並研究它們和特異性病毒蛋白(靶點)在細胞內中和過程，從而揭示礦化藥物的細胞內作用機制。我們將利用恆組分法在生理環境下製備蛋白藥物—磷酸鈣的礦化複合體、表征複合體中蛋白—礦物相的相互位點、研究複合體進入細胞途徑和代謝過程、通過細胞內環境調控獲得礦化體的不同代謝形式，觀測它們在細胞內和病毒蛋白間的識別作用及所產生的功能。該項目可望解答礦化藥物的安全性和有效性這兩大關鍵科學問題，拓展仿生礦化研究的發展和套用。

結題摘要

我們對照計畫開展多層次仿生礦化研究，在蛋白質、病毒及細胞三個層次上揭示了礦化對手生物體系的調控作用並將其發展為生物礦化研究的一個新方向，順利完成項目研究任務。研究表明通過生物礦化材料（主要是磷酸鈣體系）可以構建生物親和性好的藥物遞送平台，利用生物礦化材料與生物分子間的良好相互作用可以讓包括蛋白質在內的藥物更高效進入細胞，進一步探索了它們在細胞內的作用機制，通過藥物、蛋白分子乃至病毒礦化輸送及其在細胞內特異性靶點闡釋了礦化是一種重要的化學生物學調控手段。揭示了礦化態藥物或者礦化病毒與細胞間的相互作用力很大程度上是通過礦物介導而完成的，通過礦化可以實現對病毒感染細胞的治療，從材料角度理解病毒的感染新機制並實現對疫苗的改進。通過對腫瘤細胞的靶向礦化則可以發展為一種全新的腫瘤治療方面。在細胞內，生物分子與材料還存在特定的相互機制，因此通過設計合理的材料可以在細胞內實通過對藥物毒性抵禦從而降低化療的副作用，提出了人工細胞器的新概念。我們提出生物礦化從仿生製備到仿生策略的轉變，強調要似仿自然利用材料和細胞的相互作用實現對生物體系的功能化。項目資助累計發表SCI論文21篇，其中有3篇Angew. Chem. Int. Ed.、 3篇 Adv. Mater.、 1篇JACS、2篇Biomaterials、2篇Chem. Commun.以及還有Chem. Sci., Adv. Funct. Mater.等。