亮氨酸腦啡肽和多肽copoly（Lys-Tyr）與磷脂膜的相互作用及其跨膜機(jī)制研究.pdf

1、腦啡肽是一種首先從豬的腦組織中分離發(fā)現(xiàn)的阿片肽，其基本結(jié)構(gòu)是Tyr—Gly—Gly—Phe—Leu(Leu—enkephal in)或Tyr—Gly—Gly—Phe—Met(Met—enkephalin)。研究發(fā)現(xiàn)這些物質(zhì)具有很多生理學(xué)特性。如抗炎、鎮(zhèn)痛、免疫應(yīng)答等。 實(shí)驗(yàn)證實(shí)腦啡肽通過作用于細(xì)胞膜內(nèi)特異性受體蛋白而發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)，而這些受體蛋白包含著與磷脂的作用部位。盡管有關(guān)腦啡肽與磷脂膜的相互作用的報(bào)道很多，但絕大多數(shù)研究

2、集中于對(duì)腦啡肽與受體蛋白結(jié)合后或與磷脂膜結(jié)合后的構(gòu)象變化。本研究擬采用磷脂模擬細(xì)胞膜研究亮氨酸腦啡肽和亮氨酸腦啡肽酰胺與細(xì)胞膜相互作用機(jī)制，探討亮氨酸腦啡肽能否跨越細(xì)胞膜，影響亮氨酸腦啡肽在磷脂膜上的跨膜作用及其跨膜效率的因素等。 方法 采用亮氨酸腦啡肽和亮氨酸腦啡肽酰胺與磷脂膜作用。磷脂膜分別由卵磷脂(EPC)、2-油?；字Ｒ掖及?DOPE)、大豆磷脂(SBPL)、膽固醇(Cho1)和神經(jīng)鞘髓磷脂(SM)等以不同的

3、配比制成。用Zeta電位測(cè)定法(ZP)測(cè)定由上述磷脂組成的脂質(zhì)體在加入亮氨酸腦啡肽酰胺后的肽一膜吸附作用情況。電生理學(xué)方法(膜片鉗方法)和熒光光度分析法用于研究亮氨酸腦啡肽和亮氨酸腦啡肽酰胺分子在磷脂膜上的跨膜作用。用4-氟-7-硝基苯呋咱對(duì)亮氨酸腦啡肽進(jìn)行熒光標(biāo)記后，再用共焦點(diǎn)激光掃描顯微分析法進(jìn)一步檢測(cè)熒光標(biāo)記后的亮氨酸腦啡肽在磷脂膜上的跨膜作用及其跨膜效率。 結(jié)果 本研究結(jié)果顯示靜電作用力比疏水效應(yīng)更能促進(jìn)肽分子在

4、磷脂上的聚集。亮氨酸腦啡肽和亮氨酸腦啡肽酰胺分子可以透過二分子磷脂膜，其透過過程分為三步：吸附、透過、解吸。亮氨酸腦啡肽和亮氨酸腦啡肽酰胺分子在各磷脂膜上的相對(duì)透過效率與磷脂膜的組成密切相關(guān)。磷脂膜中存在的神經(jīng)鞘髓磷脂，膽固醇，以及帶負(fù)電的磷脂可降低腦啡肽在磷脂膜上的透過性，其中以神經(jīng)鞘髓磷脂的作用最顯著。 結(jié)論 1．靜電作用力是決定最初肽分子與磷脂膜間的吸附作用的主要因素。 2．酸腦啡肽和亮氨酸腦啡肽酰胺在磷脂

5、膜上的跨膜過程可分為吸附，跨膜和解吸三步。 3．亮氨酸腦啡肽和亮氨酸腦啡肽酰胺分子在各磷脂膜上的透過效率與磷脂膜的組成密切相關(guān)。磷脂膜中存在的膽固醇，帶負(fù)電的磷脂，尤其是神經(jīng)鞘髓磷脂可降低腦啡肽在磷脂膜上的透過性。 第二章正電性合成多肽copoly(Lys/Tyr)與磷脂模擬細(xì)胞膜的相互作用及其跨膜機(jī)制研究 研究背景 在基因治療研究中，濾過性毒菌載體雖然可以有效地將DNA導(dǎo)入多種細(xì)胞，但其安全性一直是研究

6、者擔(dān)心的問題。因此，尋找一種高效率且低細(xì)胞毒性的DNA載體己成為研究者必須解決的一大難題。研究顯示正電性多肽由于在肽鏈上存在大量正電荷，這些正電荷可以促進(jìn)肽分子在磷脂膜上的聚集，促進(jìn)肽分子和磷脂膜間的靜電作用。因此，正電性多肽有可能成為基因治療中一種既具有高跨膜效率又無細(xì)胞毒性的DNA載體分子。但這類多肽確切的跨膜機(jī)制仍未被闡明。 本研究選擇了分子量為72000，聚合度為385，由賴氨酸和酪氨酸組成的帶正電的多肽copoly(L

7、ys／Tyr)(1／1)作為研究對(duì)象。探討其與磷脂模擬細(xì)胞膜的相互作用機(jī)制，如copoly(Lys／Tyr)能否跨越細(xì)胞膜，影響copoly(Lys／Tyr)在磷脂膜上的跨膜作用及其跨膜效率的因素等。 方法 以卵磷脂(EPC)和2-油?；字Ｒ掖及?DOPE)構(gòu)成EPC／DOPE(摩爾比1／1)二分子磷脂膜以及帶負(fù)電的大豆磷脂(SBPL)構(gòu)成的二分子磷脂膜為模型膜，運(yùn)用Zeta電位測(cè)定法，園二向色譜法，電生理學(xué)方法(膜

8、片鉗法)，熒光光度分析法以及共焦點(diǎn)激光掃描顯微分析法研究肽-膜的相互作用機(jī)制。 本研究證明靜電作用力比疏水效應(yīng)更能促進(jìn)多肽分子在磷脂膜上的聚集。copoly(Lys／Tyr)多肽分子可以透過二分子磷脂膜。copoly(Lys／Tyr)多肽分子在各磷脂膜上的相對(duì)透過效率與磷脂膜的組成密切相關(guān)。磷脂膜中存在的帶負(fù)電的磷脂可降低其在磷脂膜上的透過性。copoly(Lys／Tyr)多肽分子在跨膜過程中，肽分子的構(gòu)象將會(huì)受到肽一膜間相互作

9、用的影響而改變，這種改變將更有利于肽分子的跨膜作用。copoly(Lys／Tyr)多肽分子在EPC／DOPE磷脂膜和大豆磷脂膜上的跨膜模式與Carpet模式相似。 結(jié)論 1．和腦啡肽與磷脂膜的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似，(1)靜電作用力是決定多肽分子與磷脂膜間吸附作用的主要因素。 (2)copoly(Lys／Tyr)可以透過EPC／DOPE磷脂膜和大豆磷脂膜，其跨膜過程可以分為三步：吸附、透過、解吸。 (3)copol