识别循环肿瘤细胞的类肽纳米片层研究
批准号:
31470049
项目类别:
面上项目
资助金额:
30.0 万元
负责人:
胡志远
依托单位:
学科分类:
纳米生物学
结题年份:
2016
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
魏泽文、王蔚芝、王子华、赵子健、卜祥利
中文摘要
对外周血中循环肿瘤细胞(CTC)的检测可以对肿瘤的诊断和预后提供帮助。目前对CTC的检测多利用抗体,然而抗体成本高、稳定性差,影响了检测方法的应用性。本项目探索利用类肽分子自组装形成纳米片层使其在表面展示高密度亲和多肽环来特异识别CTC。以乳腺癌CTC表面标志物蛋白EpCAM和HER2为模型。首先设计组合多肽文库初筛出候选多肽,然后进行高通量的亲和力分析,最后将亲和多肽序列插入两亲性类肽序列中形成类肽-多肽-类肽杂合体分子。在气-液交界面两亲性类肽先排列成单层,当受到侧向挤压时, 类肽链会整齐排列并且不可逆折叠形成稳定的双层结构,疏水部分被包裹其中,亲水部分暴露在外面。杂合体分子中的亲和多肽链在组装过程中因其亲水性被挤入水相形成闭合环状。本项目将研究使多肽环以最优的构象和密度在纳米片层表面展示的自组装条件,以多价态与CTC表面蛋白结合,代替抗体用于CTC的检测。
英文摘要
Circulating Tumor Cells (CTC) are tumor cells existing in peripheral blood. CTC detection can help diagnostics and prognostics of tumor. Currently antibodies against the specific surface marker proteins are used as CTC capture reagents. However, use of antibodies has been hampered by their poor stability and high production cost. We propose to develop the nanosheets self-assembled by amphiphilic peptoids which display high density of affinity peptide loops to recognize CTC. EpCAM and HER2, the two breast cancer surface markers, are chosen as the targets. First, combinatorial peptide libraries against extracellular domains are designed and synthesized. Candidate affinity peptides are screened out. Then affinity of candidate peptides is characterized by surface plasmon resonance imaging. Last, the high affinity peptide sequences are inserted to the amphiphilic sheet-forming peptoid segments to form the peptoid-peptide-peptoid hybrid molecules. Peptoid nanosheets are produced by a hierarchical mechanism, first involving adsorption of amphiphilic peptoids into a monolayer at the air-water interface, followed by lateral compression of the monolayer into an ordered, irreversible peptoid bilayer (nanosheet) with the hydrophobic residues inside and the hydrophilic residues outside. During the process, peptoid strands align and pack tightly with neighboring strands to form the stable bilayer sheet, at the mean time the hydrophilic peptide inside the hybrid molecule is pushed into the shape of a loop in the aqueous phase and displayed on both sides of the nanosheet. The project will study the self-assembly condition to display the peptide loops with the best conformation and density to bind the surface marker proteins with multivalency in order to replace the antibodies for CTC detection.
循环肿瘤细胞(CTC)是存在于外周血中的肿瘤细胞,对CTC的检测可以对肿瘤的诊断和预后提供帮助。目前对CTC的检测多利用特异识别CTC表面标记物蛋白的抗体,然而抗体成本高、稳定性差,影响了检测方法的应用性。本项目探索利用两亲性类肽分子自组装形成纳米片层,同时在表面展示高密度亲和多肽环来特异识别CTC。以乳腺癌CTC表面标志物蛋白EpCAM和HER2为模型。首先针对抗原表位设计并合成组合多肽文库,利用高通量多肽合成仪和原位筛选微流控芯片初筛出候选多肽。然后利用表面等离子体共振成像技术进行高通量的亲和力分析。最后将亲和多肽序列插入两亲性类肽序列中形成类肽-多肽-类肽杂合体分子。在气-液交界面两亲性类肽先排列成单层,当受到侧向挤压时,类肽会整齐排列并不可逆折叠形成纳米片层,疏水部分被包裹其中,亲水部分暴露在外面,且相邻类肽携带相反电荷形成稳定的双层结构。杂合体分子中的亲和多肽链在组装过程中因其亲水性被挤入水相形成闭合环状展示在片层表面。本项目将研究该新型纳米生物材料的自组装条件,以期使多肽环以最优的构象和密度在纳米片层表面展示,以多价态与CTC表面蛋白结合,代替抗体用于CTC的检测。在本项目支持下共发表SCI论文12篇,申请发明专利11项。
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DOI:
10.1002/smll.201602857
发表时间:
2017
期刊:
Small
影响因子:
13.3
作者:
[Zijian Zhao;Ling Zhu;Haiyun Li;Peng Cheng;Jiaxi Peng;Yudan Yin;Yang Yang-Yang;Chen Wang;Zhiyuan Hu]
通讯作者:
Zijian Zhao;Ling Zhu;Haiyun Li;Peng Cheng;Jiaxi Peng;Yudan Yin;Yang Yang-Yang;Chen Wang;Zhiyuan Hu
DOI:
10.1039/c5lc01010a
发表时间:
2015-11
期刊:
Lab on a chip
影响因子:
6.1
作者:
[Zihua Wang;Weizhi Wang;Lingling Geng;Zhiyuan Hu]
通讯作者:
Zihua Wang;Weizhi Wang;Lingling Geng;Zhiyuan Hu
Peptide functionalized targeting liposomes: for nanoscale drug delivery towards angiogenesis
肽功能化靶向脂质体:用于针对血管生成的纳米级药物递送
DOI:
10.1039/c6tb01823h
发表时间:
2016-01-01
期刊:
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY B
影响因子:
7
作者:
[Han, Qiuju, Jia, Xiangqian, Hu, Zhiyuan]
通讯作者:
Hu, Zhiyuan
Switchable probes: pH-triggered and VEGFR2 targeted peptides screening through imprinting microarray
可切换探针:通过印迹微阵列筛选 pH 触发和 VEGFR2 靶向肽。
DOI:
10.1039/c6cc01302c
发表时间:
2016-01-01
期刊:
CHEMICAL COMMUNICATIONS
影响因子:
4.9
作者:
[Qian, Yixia, Wang, Weizhi, Hu, Zhiyuan]
通讯作者:
Hu, Zhiyuan
Microarray based screening of peptide nano probes for HER2 positive tumor.
基于微阵列的 HER2 阳性肿瘤肽纳米探针筛选。
DOI:
10.1021/acs.analchem.5b01588
发表时间:
2015-08
期刊:
Analytical Chemistry
影响因子:
7.4
作者:
[Wang Zihua, Wang Weizhi, Bu Xiangli, Wei Zewen, Geng Lingling, Wu Yue, Dong Chengyan, Li Liqiang, Zhang Di, Yang Shu, Wang Fan, Lausted Christopher, Hood Leroy, Hu Zhiyuan]
通讯作者:
Hu Zhiyuan
共 15 条
基于CTC技术体系的DS-8201疗效预测和监测及耐药特征研究
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批准号:32471456
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2024
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负责人:胡志远
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依托单位:
高内涵多肽纳米自组装体筛选和分析系统
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批准号:--
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项目类别:国家重大科研仪器研制项目
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资助金额:725万元
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批准年份:2020
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负责人:胡志远
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依托单位:
面向乳腺癌精准诊疗的循环肿瘤细胞单细胞分析芯片研究
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批准号:31870992
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项目类别:面上项目
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资助金额:59.0万元
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批准年份:2018
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负责人:胡志远
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依托单位:
利用高通量SPR微阵列芯片对类肽-蛋白亲和作用的研究
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批准号:31270875
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2012
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负责人:胡志远
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依托单位:
国内基金
海外基金