多肽组装诱导的脂质体出芽和裂殖研究

研究囊泡的可控出芽和裂殖过程对于理解细胞内物质的传输机理，开发高效药物传递载体都具有重要的科学意义。本项目旨在利用表面活性剂型的多肽分子在脂质体表面的组装来诱导脂质体的可控出芽和裂殖。首先设计携带正电荷和大量疏水残基的特定序列的多肽，该多肽自身可以组装成具有特定曲率半径的囊泡；继而通过多肽分子在脂质体表面的静电吸附和组装导致脂质体的可控出芽和裂殖；并形成具有特定尺寸和性质的脂质体/多肽双层复合结构。多肽诱导的脂质体出芽和裂殖过程由多肽和脂质体自身的性质决定，并受温度，pH，浓度，盐度和混合方式等多种因素影响。

本项目旨在研究多肽诱导的脂质体出芽和裂殖机理。为此，我们基于静电相互作用和疏水相互作用，首先设计了一系列具有不同电荷分布、疏水基团、长度和构型的多肽；接下来利用电形成法成功制备了直径约20微米的单层巨型脂质体；然后分别研究了这些多肽与中性和带电巨型脂质体(GUV)的作用机理。研究发现，表面活性剂型多肽会通过内插的方式诱导中性GUV发生外出芽，但当GUV带电时，由于静电作用较强，会破坏脂质体。在Bola型多肽K3L8K3 存在时，带电巨型脂质体POPC/POPG会发生内出芽和necking，但bud的尺寸较小，在裂殖时会发生破裂。而改用DPPC/DPPG脂质体后，形成的bud尺寸较大，可以顺利necking并裂殖。在研究多肽和巨型脂质体的相互作用中发现，静电相互作用和疏水相互作用都会对膜结构产生干扰，引起脂质体泄露甚至破裂。基于此，我们进一步研究了在多肽存在下，大脂质体（LUV）的聚集、融合和泄露现象及动力学过程，结合抗菌性结果，发现电荷/疏水的比例是影响多肽抗菌活性和细胞选择性的关键因素。