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杨志谋教授课题组有关小分子水凝胶的研究成果发表于Angew. Chem. Int. Ed.

      药物传输是实现药物疗效不可或缺的重要环节。抗肿瘤药物普遍存在选择性差、毒副作用显著等问题。利用现代生物化学技术开发的新型多肽/蛋白质、抗体、疫苗及基因等新型药物在环境及人体内极易失活、降解,导致生物利用度低。先进的药物载体和传输技术是提高药物的生物利用度、增加药物疗效、降低其毒副作用、改善病人耐受性的主要手段。现代新药的成功有赖于相应新型药物传输技术的开发。我们针对抗肿瘤药物、多肽/蛋白质药物及基因药物,重点以嵌段共聚物、超分子化合物、小分子凝胶及高分子水凝胶等材料为基础,构建兼具环境响应性和靶向功能的多功能、新型智性药物传输系统。
      杨志谋教授课题组经过近几年在多肽水凝胶方面的积累,提出利用蛋白质和多肽特异性结合的特点来制备蛋白-多肽杂化水凝胶。该体系利用蛋白-多肽的特异性结合来增强多肽自组装纤维之间的结合力,从而形成三维网络结构以及形成水凝胶。通过与药物化学生物学国家重点实验室龙加福教授课题组合作,使用了可以形成四聚体的ULD 蛋白以及能与六肽(WRESAI)特异性结合的TIP-1 蛋白,成功构建了ULD-TIP-1融合蛋白及获得了第一个基于蛋白-多肽特异性结合的小分子水凝胶。这样设计的好处是首先ULD-TIP-1 能形成稳定的四聚体结构,因此它会有四个六肽(WRESAI)的结合位点,通过结合位点的调节达到对水凝胶各方面性质进行调控,活性分子也可以连接六肽(WRESAI)包裹进水凝胶体系,达到原位注射水凝胶以及长期释放活性分子的目的;其次稍微改变六肽的序列就会得到与TIP-1 有不同亲和力的多肽分子,因此也可以通过改变多肽结构来调控水凝胶的性能。这种多重调控自组装体系的制备方法非常温和、生物相容性好,能在组织工程、药物控释和再生医学等领域有很高的应用前景。