含RGD序列多肽靶向結合整合素αvβ3的分子基礎研究.pdf

1、惡性腫瘤一直威脅著人類的生命健康，不斷開發(fā)新的抗腫瘤藥物靶向輸送體系，提高藥物的靶向性和改善治療效果，是醫(yī)學界專家們不斷探索和實踐的方向。整合素是一類重要的細胞黏附分子，通過其構型或表達水平的改變可以調節(jié)細胞內外的信號轉導，進而影響細胞間、細胞與細胞外基質間的相互作用，并最終影響腫瘤細胞的生長、存活、分化及凋亡。整合素αvβ3是整合素家族中的重要成員之一，在腫瘤血管生成中發(fā)揮著重要作用。含精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-Asp

2、，RGD)三肽序列的多肽可特異性地與整合素αvβ3結合，經(jīng)放射性核素標記的含RGD序列多肽已廣泛應用于腫瘤血管生成顯像與治療研究中。從分子水平上研究含RGD序列多肽與整合素αvβ3的相互作用機理，可以指導人們設計和開發(fā)藥物載體材料，因此具有非常重要的現(xiàn)實意義。
　　本論文利用分子動力學的模擬方法，從原子和分子層面上研究了整合素αvβ3與含RGD序列多肽相互作用的動力學行為，探討了含RGD序列多肽的結構與數(shù)量以及其修飾的殼聚糖對其結

3、合整合素αvβ3機理的影響。研究結果發(fā)現(xiàn):
　　1.含RGD序列多肽與整合素αvβ3的相互作用中，以殘基與金屬離子之間的靜電作用為主導;此外，鹽橋、水橋、氫鍵和范德華作用在結合中也起到重要的輔助作用。
　　2.由于線狀含RGD序列多肽結構的靈活性和不穩(wěn)定性，其與整合素αvβ3的結合能力明顯弱于環(huán)狀含RGD序列多肽。
　　3.含RGD序列數(shù)量的增多可以提高其與整合素αvβ3的結合概率，但也存在一定的弊端，含RGD序列多肽

4、之間會相互作用，阻礙其與整合素αvβ3的結合，因而與整合素αvβ3的結合需要一個合適的含RGD序列多肽濃度，結果表明含RGD序列多肽與整合素αvβ3數(shù)量比為2∶1時最佳;在整合素αvβ3上存在多個與含RGD序列多肽的結合位點，因此存在兩個含RGD序列多肽同時結合一個整合素αvβ3的情況。
　　4.殼寡糖鏈上分別修飾不同數(shù)量的環(huán)狀RGDFD肽，將其靶向輸送到整合素αvβ3上，當殼寡糖鏈上修飾2個RGDFD肽時，與整合素αvβ3靶向結

5、合效果最佳。
　　然后在此基礎上，為更接近實際實驗條件，縮小體系大小，初步研究了多個環(huán)RGDFV肽與多個片段整合素αvβ3的結合作用。靶向結合的主要驅動力依然是靜電作用，范德華作用起輔助作用。在100ns內，多個片段整合素αvβ3之間有輕微的聚集;同一時間，由于6個環(huán)狀RGDFV肽初始位置的不同，與整合素αvβ3結合情況不同，其結合方式與單個整合素αvβ3相同。
　　上述結果有利于從分子水平上深層次理解含RGD序列多肽與整合