基于滚环复制技术的细胞组装及其在调控细胞功能中的应用

发布时间：2025-06-04 02:16

　　细胞组装通常是按照预先设计的方式改造细胞,并实现特定的细胞间连接,从而赋予组装的细胞群体特殊的功能。构建细胞组装模型不仅对研究细胞间通讯、组织和器官形成、免疫反应和癌症转移至关重要,还可以重构体外疾病模型并研究各种治疗方法的有效性。然而,传统单价修饰方式细胞组装效率较低,这大大制约了细胞组装技术的广泛应用。传统的单价修饰在每个修饰位点只提供一个结合位点,而多价修饰的优势在于每个修饰位点可扩展出多个结合位点。本论文立足于如何实现高效细胞组装这个科学问题,利用DNA分子精确的碱基互补配对原则和可编程性,通过滚环复制技术合成的具有重复序列结构的长链DNA,实现细胞表面的多价修饰,提高细胞组装效率。本论文引入了两种多价修饰的方式用于提高细胞组装效率。由以下两部分构成:第一部分:滚环复制技术用于细胞组装及其在再驯化巨噬细胞中的应用。通过滚环复制技术制备具有重复序列的长单链DNA,对细胞膜进行修饰,开发了一种通用高效的细胞组装方式。细胞膜通过温和还原得到游离的巯基,利用巯基与马来酰亚胺间的迈克尔加成反应,将端位马来酰亚胺修饰的由滚环复制放大技术得到的长链DNA修饰到细胞膜表面,并利用碱基互补作用实现...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-4一些通过胺和巯基靶向化学的直接细胞表面修饰方法[12]

第一种为基于共价连接作用的细胞膜修饰方式。此方式将外来功能分子通过共价连接作用修饰到细胞膜上,常用的修饰位点是细胞表面蛋白的氨基和巯基[17,18](如图1-4所示)。细胞表面的氨基可与N-羟基琥珀酰亚胺酯、氰尿酰氯活化的分子[19]或不饱和酯醛部分反应[20]。激活的巯基可与马....

图1-5用于将非天然官能团引入细胞表面聚糖中以进行后续生物正交反应的代谢方式[12]

此外,“Click”反应基团可以通过糖代谢途径引入细胞表面(如图1-5所示)。通过非天然唾液酸[27-29]的生物合成将多种非经典化学功能基团(例如酮和叠氮)[30-32]引入细胞表面。自Bertozzi等[33]首次开发该技术以来,该方法已广泛用于靶向哺乳动物细胞膜上的含糖物质....

图1-6细胞膜修饰法的应用[50]

细胞膜修饰法的应用非常广泛,主要包括细胞荧光成像、药物靶向递送、促进材料附着、细胞组装、细胞外环境监测等领域。在此重点介绍以下四种应用(图1-6)。1.3.1细胞膜荧光成像

图1-7细胞膜表面蛋白糖基化可视化示意图[54]

膜蛋白在维持和调节细胞各项生理功能中均起着至关重要的作用,尤其是在受体识别和信号传导方面。特定蛋白质糖基化状态的可视化研究对于揭示其在疾病发展中的作用非常重要。WeihongTan课题组[53]报道了一种细胞膜蛋白荧光成像新方式,结合核酸适体特异性识别,实现活细胞膜表面受体由无生....

本文编号：4049166