支链两亲肽胶囊结构、大小和DNA转染效率简介
支链两亲肽胶囊：两种组成肽的不同比例直接决定不同的双层结构、大小和DNA转染效率
支链两亲性肽胶囊（BAPC）是生物衍生的双层分隔纳米囊泡，能够被各种溶质包被或包封。囊泡及其货物很容易被细胞吸收，并定位在细胞的核周区域。当BAPC与DNA混合时，BAPC充当阳离子成核中心，DNA围绕其缠绕。BAPCs-DNA纳米颗粒能够在体内和体外递送质粒DNA，产生高转染率和最小的细胞毒性。BAPC与脂质囊泡具有多种生物物理特性。然而，它们在尿素和氯化胍等离液物质、阴离子洗涤剂、蛋白酶和高温（∼95 °C）的存在下具有更稳定的抗破坏性。迄今为止， 我们所有已发表的结果都使用了由两个支链序列（Ac-FLIVI）2-K-K4-CO-NH2和（Ac-FLIVIGSII）2-K-K4-CO-NH2的等摩尔浓度组成的BAPCs。利用各种尺寸的混合物来缓解球形胶囊中潜在的曲率应变。在本文中，不同的
研究了两种肽的摩尔比，以测试交替比率是否产生具有不同生物学和生物物理特性的BAPCs。此外，制备（退火）温度作为第二个变量包括在内。
支链两亲肽胶囊：细胞摄取和保留包封溶质
支链两亲性肽胶囊（BAPC）是由两个支链肽序列bis（FLIVI）-K-KKKK和bis（FLIVIGSII）-K-KKKK的等摩尔比例组成的肽纳米球，它们自组装形成双层分隔胶囊。在最近的两篇出版物中，我们描述了BAPC的脂质类似特征，检查了它们的初始组装，融合方式，溶质包封和调整大小，并描述了它们通过在4°C下储存来保持特定尺寸的能力。 在本报告中，我们描述了稳定性、尺寸限制
BAPC在体内的包封，细胞定位，保留和生物分布。我们的构建体能够保留发射α粒子的放射性核素而没有任何明显的泄漏，并且它们在细胞的核周区域长时间持续存在，加上它们的易于制备和潜在的调谐能力，使它们作为使用粒子发射放射性同位素进行靶向癌症治疗的生物相容性载体具有吸引力。
支链两亲性阳离子寡肽与 DNA 形成肽复合物生物物理特性和转染效率的研究
支链两亲性阳离子寡肽与 DNA 形成肽复合物：其生物物理特性和转染效率的研究
在过去十年中，肽已成为基因治疗中潜在载体的新家族。多肽易于合成且相当稳定。此外，宿主蛋白质组共享的序列预计不会具有免疫原性或引发炎症反应，而这些通常通过病毒方法观察到。我们最近报道了一类新的支链两亲肽胶囊 (BAPC)，它可以自组装成极其稳定的纳米球。这些胶囊能够保留并向细胞输送 α 发射放射性核素。我们在这里报告，在双链质粒 DNA 存在的情况下，BAPC 无法形成。相反，根据肽/DNA 的比例，肽要么覆盖质粒表面形成纳米纤维（高肽与 DNA 的比例），要么将质粒压缩成纳米尺寸的压实
结构（以低肽与 DNA 的比例）。对于两种类型的组件，观察到不同的基因传递效率。紧凑的纳米尺寸结构在 HeLa 细胞中显示出更高的转染效率。当考虑到活的转染细胞总数时，这种转染水平高于脂质试剂所观察到的转染水平。
支链两亲性寡肽双层的组织和结构
最近开发了一类自组装支链两亲肽胶囊（BAPC），可用作新的药物递送载体。BAPCs在组装过程中可以包封高达∼12 kDa的溶质，异常稳定，并且容易被细胞毒性低的细胞吸收。粗粒度模拟支持BAPC由双层定义，类似于二酰磷脂形成的双层。在这里，进行了原子模拟以表征由三种支链两亲性肽（BAP）形成的双层的结构和组织：双（AcFLIVIGSII）-K-K4-CO-NH2，双（Ac-CHA-LIVIGSII）-K-K4-CO-NH2和双（Ac-FLIVI）-K-K4-CO-NH2。结果表明，除了疏水侧链相互作用外，BAPs在同一小叶内形成分子内和分子间主链氢键网络。 两个小叶的末端残基形成一个将两个小叶锁定在一起的叉指区域。双（Ac-FLIVIGSII）-K-K4-CO-NH2和双（Ac-FLIVI）-K-K4-CO-NH2中的苯基在双层中心附近紧密堆积，但不形成具有特定π−π堆积的有序结构。用环己烷侧链取代苯基仅略微增加双层结构的无序水平，因此不会显着影响稳定性，这与双（Ac-CHA-LIVIGSII）-K-K4-CO-NH2 BAPC的实验结果一致。自组装模拟进一步表明，小叶交叉可能发生在BAPC形成的早期阶段。原子模拟还表明，BAPC双层对水具有高度渗透性。 使用将BAPCs转移到不同盐浓度的缓冲液时包封的自猝灭染料的荧光测量验证了这一预测。在原子水平上对BAPC双层组织和结构的更好理解将为未来合理修改BAP序列以改善BAPC作为新型运载工具的特性提供基础。
多功能支链两亲肽双层共轭金纳米粒子的合成与表征
我们提供强有力的化学和生物物理证据，证明已知在溶液中组装成球形纳米组件的支链两亲性肽（BAP）确实组装为肽双层分隔胶囊。这些纳米组件被称为支链两亲性肽胶囊。BAPC被细胞吸收并积聚在核周区域以持续存在而不会明显降解。BAPCs还捕获小蛋白质和溶质，并稳定地包封发射α粒子的放射性核素。我们设计了一种利用硫醇化学将这些肽序列偶联到金纳米颗粒（≤5 nm）上的方法，目的是证明这些肽组装成双层。肽最初通过与金表面的相互作用组装成单层半胱氨酸残基在有机溶剂中的肽C末端。在过量肽存在下，这些肽单层保护的金纳米颗粒随后转变为水溶液，导致在金表面上形成肽双层。该方法被进一步用于生产双层涂层磁性纳米颗粒。本研究中描述的创新提供了一种稳定的金属纳米颗粒 – 肽偶联系统，将有助于相对容易地确定BAPs在生物系统中的相互作用，这对于开发未来的应用非常重要，例如同时递送和成像感兴趣的表面结合分子。