靶向多肽探针的设计、筛选与肝癌活细胞成像分析

摘要

本研究选择肿瘤标志蛋白LAPTM4B为靶蛋白，以其第二胞外区EL2片段为靶点，依据正义肽-反义肽相互作用以及反义肽的简并性，设计并合成了反义肽库，构建了基于亲和色谱的高效亲和筛选体系，发展了基于反义肽简并性的功能导向筛选新方法，通过扩展合成、扫描筛选，获得了高亲和力、高选择性的靶向多肽AP2H。在生理条件下，AP2H与EL2的平衡解离常数为5.51×10-6 mol/L。进而以特异性识别肿瘤标志蛋白LAPTM4B的多肽AP2H和具有聚集诱导荧光增强效应的四苯乙烯为基元，构建了信号可控的多肽荧光探针(TPE-AP2H)。在识别多肽AP2H的导向下，TPE-AP2H探针可特异性与肿瘤细胞表面的LAPTM4B蛋白结合，并激活TPE荧光团的信号，实现了目标分子的高信噪比检测。多肽探针定位于细胞膜以及细胞质，不存在于细胞核，与LAPTM4B蛋白在细胞中的分布情况一致。AP2H实现了对LAPTM4B蛋白高表达的人肝癌HepG2-mock细胞和低表达的HepG2-RNAi细胞的准确辨别。此外，多肽序列中的多重组氨酸赋予了探针在弱酸性条件下更强的亲和力与更显著的荧光信号增强效应，表明TPE-AP2H不仅可识别肿瘤细胞的生物标志物，而且能对肿瘤细胞特有的酸性微环境产生响应，可望在肿瘤发生、发展相关的关键分子事件的示踪监测中发挥重要作用。