膜I型基质金属蛋白酶特异性亲和多肽的性质及其在分子成像中的应用研究

膜Ⅰ型基质金属蛋白酶（MMP-14）是一种跨膜的蛋白水解酶，其水解底物广泛，在许多重要的生理和病理过程中起关键作用，因此MMP-14靶向配体的发现和配体介导的MMP-14的体内外分子成像具有重要的科研和应用价值。我们通过噬菌体展示肽库筛选得到了多个与MMP-14分子表面特有的一段序列相结合的亲和多肽。本项目拟结合生物信息学、固相结合检测、核磁共振和原子力显微镜等方法研究这些多肽和MMP-14相互作用的结合位点、结合力、结合常数和结合的特异性，在此基础上设计合成亲和力特异性更高的MMP-14亲和多肽；进而以MMP-14亲和多肽为载体在细胞水平和动物水平进行分子成像的研究：在细胞水平进行MMP-14的荧光标记，用原子力显微镜检测MMP-14在膜上的分布，并对比成像的结果；在动物水平对表达MMP-14的肿瘤进行体内成像，为新的MMP-14靶向多肽作为细胞、动物体内成像或药物的载体的应用打基础。

膜Ⅰ型基质金属蛋白酶（MMP-14）是一种跨膜的蛋白水解酶，其水解底物广泛，在许多重要的生理和病理过程中起关键作用，因此MMP-14靶向配体的发现和配体介导的MMP-14的体内外分子成像具有重要的科研和应用价值。.我们通过噬菌体展示肽库筛选得到了多个与MMP-14分子表面特有的Mt-loop序列相结合的亲和多肽，这些多肽可以特异性地和MMP-14相互作用，而对MMPs家族的其它成员没有作用。我们选取了其中一条亲和力最强的MMP-14亲和多肽，结合生物信息学、固相结合检测、核磁共振和原子力显微镜等方法研究了这条多肽和MMP-14相互作用的结合位点、结合力、结合常数和结合的特异性，并在细胞和动物水平对表达MMP-14的肿瘤进行了生物成像。.在此基础上，我们通过生物信息学设计了亲和力特异性更高的MMP-14亲和多肽；我们合成了经过生物信息学优化的MMP-14亲和多肽，进而用生物物理的手段如固相结合、原子力显微镜等验证了其中的MMP-14亲和多肽和MMP-14结合的特性，挑选出了较噬菌体肽库筛选得出的多肽亲和力更高的多肽，并在细胞水平对表达MMP-14的细胞进行了荧光标记分子成像，证明优化后多肽分子成像的效果优于原始的亲和多肽。我们目前正在在动物水平对表达MMP-14的肿瘤进行体内成像，为新的MMP-14靶向多肽在细胞、动物体内作为检测或药物的载体的应用打基础。