基于荧光锁频纳米粒子的中草药抗病毒成分筛选新方法
结题报告
批准号:
31460237
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
51.0 万元
负责人:
吴无畏
学科分类:
C2104.共性生物技术
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
王硕、黄丹娜、韦范、莫乔程、覃雯、张义芹、廖泽勇、罗丽萍
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中文摘要
本项目拟基于申请者病毒学和分子生物学专业背景,以及在荧光纳米材料的设计、构建以及生物应用方面的研究经历,设计合成具有特异性结合重组病毒表面膜蛋白能力的荧光锁频纳米粒子,并通过与经基因工程改造,带上绿色荧光蛋白标记的细胞表面病毒受体蛋白相互作用,获得一组可以相互作用的生物大分子和荧光纳米粒子复合体系。该体系中病毒膜蛋白与受体之间的相互作用可以通过可调制的荧光共振能量转移现象加以分析。同时由于本研究合成纳米粒子的荧光锁频特性,可以消除系统中背景荧光的干扰,使这一体系可以应用于从富含荧光背景的中草药粗提物中直接筛选病毒受体结合抑制剂。在无病毒受体结合抑制剂存在时,该体系显示强荧光调制效应,而在有病毒受体结合抑制剂存在时,荧光调制效应降低或消失。该新体系也可用于研究已知有抗病毒效果中草药的抗病毒机理和抗病毒靶点的确定。
英文摘要
Based on the applicant's virology and molecular biology background, as well as experiences in the design, construction and investigation on the biological applications of fluorescent nanomaterials, this project aims to design and synthesis a frequency-locked fluorescent nanoparticle which can specifically bind the recombinant virus membrane protein. And through binding the green fluorescent protein labeled cell surface receptor, the nanoparticles-virus protein-receptor will form a complex, by which their interactions can be investigated using modulatable fluorescence resonance energy transfer (FRET) analysis. The frequency-locked characteristics of the fluorescent nanoparticle can help to eliminate the background interference fluorescence in the drug screening system. This novel system can be used in directly screening virus-receptor inhibitors from the crude extraction of Chinese herbal medicine, which has lots of background fluorophore. When the screening system has no virus-receptor inhibitor inside, a strong modulation effect will be detected, while the virus-receptor inhibitor exists, the modulation effect will be decreased or disappear. This system can also be used to study the antiviral mechanism and antiviral target of Chinese herbal medicine which has known antiviral activities.
本项目设计合成了含通用标签Halo tag 配基的荧光锁频纳米粒子。通过构建重组杆状病毒表达载体,分泌表达含Halo tag 的可溶HIV受体蛋白sCD4,并与含Halo tag配基的荧光锁频纳米粒子反应,作为HIV结合抑制剂筛选的靶标。同时,表达融合有EGFP的可溶HIV表面蛋白GP120,使其可以与共价连接有荧光锁频纳米粒子的可溶HIV受体蛋白sCD4产生相互作用。三者结合在一起,获得一组可以相互作用的生物大分子和荧光纳米粒子复合体系,该体系中病毒膜蛋白与受体之间的相互作用可以通过可调制的荧光共振能量转移现象加以分析。同时由于本研究合成纳米粒子的荧光锁频特性,可以部分消除系统中背景荧光的干扰,使这一体系理论上可以用于在中草药粗提物中直接筛选病毒受体结合抑制剂。如果天然产物里面具有阻断GP120与CD4分子结合的成分,那么将会使该复合体系解离,可调制的荧光共振能量转移现象消失。反之,则可以观察到可调制的荧光共振能量转移现象。本项目实施过程中,完成了含通用标签Halo tag 配基的荧光锁频纳米粒子、含Halo tag 的可溶HIV受体蛋白sCD4、融合有EGFP的可溶HIV表面蛋白GP120这3个系统组成部分的合成,并证明3者组成了连接在一起的复合体系。项目实施期间发明了可以快速测定滴度的杆状病毒蛋白表达载体。同时对部分中草药进行了水提物荧光特性的测量。不过目前结果发现,由于荧光锁频纳米粒子的荧光强度太低,不足以抵消高浓度(10mg/ml)中草药粗提物的自身荧光干扰(约为纳米粒子的荧光强度的2-20倍),使得该体系应用受到限制。
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