基于BRCA1保守序列活性肽的设计、合成及其与靶肽的相互作用

The breast cancer susceptibility gene BRCA1 is a tumor suppressor gene which plays an important role in breast cancer. The BRCA1 protein has various functions including DNA repair, regulation of cell cycle checkpoints and transcription regulation. BRCA1 mutation predisposed women to breastand ovarin cancer. Based on the previous study, analog peptides (BRCA1 (846-871 and 782-786) ) are designed and synthesized according to the conserved sequence mutation, these interaction with peptide fragment of RAD51 will be investigated in order to understand the mechanism. The peptide interacting with RAD51 strongly will be found. According to its sequence, bioactive peptide which can regulate target peptide expression in tumor cell will be designed. The study have important scientific significance for revealing the function of BRCA1 and designing novel peptide drug.

乳腺癌易感基因BRCA1是一种重要的抑癌基因，它不仅参与了细胞周期的调节、DNA 损伤修复，而且具有基因的转录调控等功能，其中RAD51结合区的高度保守序列846-871和782-786中基因突变与乳腺癌的发生相关。申请者拟在前期研究的基础上，选择BRCA1蛋白中保守序列的突变点为研究的切入点，以RAD51蛋白中的关键肽段为靶点，设计、合成出一系列类BRCA1肽，研究类BRCA1肽与靶肽的相互作用，确定相互作用的关键位点、作用模式、结合常数和相互作用的基本化学规律；通过筛选相互作用较强的类BRCA1肽并进行结构改造，进而得到可以控制靶点蛋白在肿瘤细胞中表达水平与改善其功能的活性肽，为设计治疗相应癌症的肽类药物提供新的思路。该研究对于揭示BRCA1蛋白中RAD51结合区及BRCA1全蛋白的结构和功能，以及新型肽类药物分子的设计均具有重要的科学意义和应用价值。

乳腺癌易感基因BRCA1是一种重要的抑癌基因，它不仅参与了细胞周期的调节、DNA损伤修复，而且具有基因的转录调控等功能，其中RAD51结合区的高度保守序列846-871和782-786中基因突变与乳腺癌的发生相关。本项目以RAD51全蛋白及关键肽段作为靶蛋白、靶肽，在细胞中成功表达RAD51全蛋白，采用固相合成法合成得到4条RAD51靶肽段，测定了其谱学性质；对BRCA1(846-871)的活性位点856Y、862K、866R、867Q、871P进行单突变、双突变、三突变及全突变设计，设计并合成了2条BRCA1肽、101条类BRCA1肽及24条片段肽，测定了其结构、理化性质和谱学性质；采用紫外、荧光、圆二色等方法研究了BRCA1肽、类BRCA1肽与靶蛋白的相互作用，确定了相互作用的关键位点、结合常数和相互作用的基本化学规律，筛选出了相互作用较强的类BRCA1肽。此外，根据研究工作的实际情况，适当增加了抗菌肽的设计合成及其抑菌活性，基于TAT(47-57)和BRCA1(782-786)融合肽的设计、合成及与生物大分子的相互作用，基于FDA药物小分子库的筛选，基于寡肽库的RAD51蛋白抑制剂虚拟筛选、基于苯丙氨酸二肽-石墨烯复合膜的电化学生物传感以及生物素酰化阳离子多肽自组装成微球等研究内容。该项目的研究结果，为设计治疗相应癌症的肽类药物分子的设计提供了新的思路。