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1、穿膜肽的入胞效应2012/5/28穿膜肽的入胞效应摘要：穿膜肽(CPP) 在关于如何将高分子转运到细胞内的理论及医药应用方面有着可观的潜力。现已归入 CPP 类别的数百种肽序列， HIV-Tat 肽、穿膜体、转运体与八精氨酸代表了已被深入研究的几种变体。为了探究新机理以便提高穿膜效率，膜易位发生过程现在引起了研究者的广泛兴趣。有证据表明，许多被详尽研究过的肽能通过直接穿越质膜的方式转运它们自身，相对较小的转运物，甚至还可能转运大分子结构，其中可能包含细胞内吞作用通道或多通道的协助。这些看法着眼于最近的一些发现，如实验草案和显著影响穿膜能力的例子。其中转运物与入口的连接能够影响入口与细胞的相互作
2、用。越来越多的证据表明小分子如荧光探针和疏水复合物如脂类、短肽被设计成为肽治疗手段是可行的。随着研究信息的获取，我们对于 CPP 与细胞的相互作用的认识与探索能力不断增强，这将加速其从体外实验转入临床应用的进程。关键词：穿膜肽（CPP） ，荧光团，光刺激，质膜，肽治疗目录穿膜肽的入胞效应 .11CPP 分类与介绍 .32 充分研究的 CPPs .53 相关参数 .63.1 固定假象 .63.2 有效肽浓度 .74 CPP 的膜效应 .74.1 膜裂解 .74.2 膜修复反应与其他下游效应 .84.3 细胞表面糖与 CPP 的相互作用 .95 荧光团与其他检测系统 .95.1 荧光团 .95.2
3、 CPP 调解转运中的光刺激 .115.3 CPP 的置换标记 .116 CPPs-肽治疗载体 .126.1 肽货物效应 .127 疏水性 .137.1 短疏水序列 .137.2 色氨酸 .137.3 脂化 .138 半胱氨酸和二硫化物桥 .149 融合延展 .1410 结论 .1411 致谢 .1412 参考文献 .141CPP 分类与介绍“时间与环境允许的条件下，不要仅仅凭借表面接纳某种观点或徘徊在事物浅层，尤其是对那些与你的专业领域相关的事物，要钻研它深层的奥秘。 ”Issac Watts文献引证表明，越来越多的研究人员开始尝试利用 CPP 的穿膜特性向细胞内运输物质。CPP 是一个常用
4、来描述具有穿膜运输能力的由小于 30 个残疾构成的肽序列名词，PTD（蛋白传导域）是一个可代替这一名词的术语，它的应用反映了早期研究的变体是由蛋白质衍生而来的。其中 HIV-Tat 蛋白就是一个非常重要的例子。它的大量功能都被其传导域调控着，包括内化入细胞、被细胞内吞作用吞入、内逃逸作用、迁移入核与连接 RNA 作为转录启动子。区区一个少于二十个残基构成的短肽作为转导结构域能完成这些功能的调控，还能与已知的多达 250 个结合伴侣相连。膜迁移启动序列(MTS) 是另一种命名方式，但自从 2003年被提出至今，这一术语带来了许多困扰。究竟哪一种定义与相应命名才是最能表述此种多肽序列的呢？这将是接
5、下来很长一段时间的争论点。而本文中我们按大多数研究惯例，在无特殊声明的情况下将其称为 CPP。但对于某些特殊的多肽类，如昆虫毒液、蜂毒素及在低 pH 条件下表现跨膜能力的 phlip 肽，它们是否能被称为 CPP 这个问题仍待商榷。此外，抗菌肽也有与 CPP 类似的物理特性与相似的作用机理。因此，使用 CPP 作为术语来表述仍存在许多缺陷，而且相较于其它符合CPP 定义的抗菌肽与膜活性肽的研究，才被探索 20 年（到 2008 年）的 CPP 起步晚了良久。其中诸多奥秘仍有待进一步发现。表 1. 本综述中所提及的所有多肽图 1. 表 1 中某些多肽疏水性与正电荷含量的关系添加货物肽能显著影响
6、CPP 的特性。例如在 R8(23)上添加一段 (klaklak)2 序列形成 R8-PAD(28)，在增加正电荷含量的同时提高其疏水性，而在 Tat(22)上添加一段 HA2(26)却在减少正电荷含量的同时提高了疏水性。相反的是在 IKK(25)与 NFKB(27)中之表现了电荷含量的改变。添加货物肽引起的肽特性改变可能对整体吸收情况都产生了巨大影响。表 1 中描述了几百种能被宽泛称为 CPP 的多肽序列中的一部分，所有表内涵盖的多肽序列都具备将小至荧光探针、大至微粒的货物运入细胞的能力，介于二者大小之间的还有数以千计的生物活性实体，如多肽、蛋白、核酸等有治疗作用的物质可以被运入细胞，或亚细
7、胞隔间。运输过程中，CPP 可与货物以共价方式结合，通过静电力作用发生转运，也可作为结合物，用于病毒、脂质体的应急运输途径。值得注意的是，CPP 不仅可以在货物最初摄入细胞时发挥应急运输作用，还能进一步促进其内逃逸。大多情况下被运入细胞的物质的作用靶点位于细胞核系统外，因此运入货物的逃逸能力尤为重要，而 CPP 恰能发挥其影响物质摄入与促进物质逃逸的双重作用。这种情况下，CPP 运载的货物可能直接经由 CPP 介导的转运跨过质膜而非通过细胞内吞作用，便能在核外系统观察到或发挥作用。最近数量相当可观的综述文献对于 CPP 运输生物活性货物的应用都作了阐述，越来越多证据表明它们也可作为多领域影像采集工具，尤其在肿瘤学领域。这意味着其可能发展出新用途，不仅如此，CPP 运输物资的对象范畴也有望从哺乳动物类扩展至植物、线虫乃至细
