《蛋白質/聚合物的靶向耦聯及其自組裝行為研究》是依託哈爾濱工業大學，由劉小曼擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：蛋白質/聚合物的靶向耦聯及其自組裝行為研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉小曼
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來，利用聚合物蛋白質耦合體為構築基元自組裝成空心蛋白質膠囊結構，由於其在原細胞模擬、微反應器及藥物輸送等方面的套用，引起了研究者們廣泛關注。但是其構築基元——聚合物蛋白質耦合體是通過化學耦聯方法合成的，即聚合物鏈統計分布於蛋白質表面，從而一定程度上限定了對其自組裝形貌的調控及對聚合物在膜通透性調控中貢獻的研究。在此，本項目擬用基因工程的方法分別靶向引入含疊氮基非天然胺基酸於蛋白質表面不同位置，利用“點擊化學”的方法實現與端基含有炔基的聚合物靶向耦聯。繼而通過對聚合物分子量的調控實現對聚合物蛋白質耦合體的親疏水性的調節及聚合物在蛋白質表面靶向位置精確調控，從而詳細研究其自組裝蛋白質膠囊的機制，也包括其對膠囊的尺寸及膜通透性的影響。最後也將嘗試設計其在人工細胞器官模擬等方面的套用。
結題摘要
採用超分子自組裝的策略，設計兩親性聚合物為構築基元，構建空心聚合物膠囊結構是近二十年來高分子科學中一直比較熱門的領域之一，比如聚合物囊泡，樹枝狀大分子囊泡等展現了在微反應器及藥物輸送等方面的套用。近來，我們利用聚合物蛋白質耦合體為構築基元自組裝成空心蛋白質微膠囊結構，由於其獨特的由蛋白質組裝的膜結構及在原細胞模擬等方面的套用，引起了研究者們廣泛關注。但是針對蛋白質聚合物構築基元的結構設計出發探究其對組裝蛋白質微膠囊形貌及膜通透性的調控研究仍鮮有報導。基於此，本項目成功利用擴展遺傳密碼子的大腸桿菌表達體系靶向引入含疊氮基非天然胺基酸於蛋白質表面，利用可逆加成-斷裂鏈轉移（RAFT）自由基聚合方法合成端基含有炔基的聚合物，結合“點擊化學”的方法實現聚合物與蛋白質表面不同位點的靶向耦聯並實現了蛋白質微膠囊的構築；基於原位聚合誘導自組裝的方法探究了聚合物的分子量、基元濃度等對組裝體形貌的影響；基於蛋白質聚合物耦合體構築基元的設計實現了對所組裝的蛋白質微膠囊膜通透性在不同刺激回響下的連續調節或基於分子印跡策略的靶向調控；拓展研究了該蛋白質微膠囊在調控酶催化活性及不同裝載物的程式化釋放等方面的套用。該系列工作的成功完成，為該蛋白質膠囊體系進一步朝向人工細胞模型的設計構築奠定了基礎。
