诱导癌细胞凋亡是一种治疗癌症的有效手段,它基于控制或诱导肿瘤细胞的级联反应使其死亡。在众多细胞凋亡蛋白因子中,Bcl-2家族蛋白是一类通过控制线粒体外膜透化来调节线粒体凋亡途径的蛋白。Bcl-2蛋白家族diABZI STING agonist说明书分为三个亚家族:抗凋亡Bcl-2家族蛋白,促凋亡多域Bcl-2家族蛋白和促凋亡BH3-only蛋白,它们仅在15到25个残基的BH3结构域中与其他Bcl-2家族成员共享同源性。因此,来自Bcl-2家族的BH3结构域多肽及其类似物则表现出独特的凋亡激活功能。这种BH3结构域多肽介于小分子药物(分子量<1000)和蛋白质药物之间,它是传统小分子抗癌药物的有力替代品。自本世纪初以来,多肽药物因其固有的高活性、小剂量、良好的溶解性、极佳的安全性、不复杂的合成和修饰等特点,成为替代疗法的理想候选药物。但不可否认的是,几乎所有的抗肿瘤多肽都存在代谢稳定性低、对肿瘤细胞的特异性差、对肿瘤组织和细胞膜的渗透性差等问题,这严重阻碍了抗肿瘤肽在临床治疗中的应用。基于多肽药物的上述缺点,设计和制备合适的载体系统来递送并确保其进入肿瘤细胞发挥作用在癌症治疗中具有很重要的研究价值。本文首先通过基因重组技术构建p LVX-m Cherry-N1的Bax-BH3表达质粒和突变后的对照质粒以进行体外转染实验,并对转染后重组质粒对HEK-293T人胚肾细胞的细胞存活情况进行了探究。结果表明,重组Bax-BH3质粒在转染后可以在很短的时间内诱导细胞凋亡。而对照质粒在基于Bax-BH3的序列进行一个关键氨基酸突变后,经转染后并不会使细胞损伤,这表明Bax-BH3多肽具有优异的促凋亡活性和功能,可以作为抗肿瘤的候选多肽药物,并将Bax-BH3序列翻译的多肽命名BH3。其次,针对BH3细胞膜透过性较低、抗蛋白酶酶解稳定性较差、内体逃逸率较低等缺点,设计制备了MOF类药物递送Mirdametinib分子式载体,合成了沸石咪唑酯骨架-8。它是MOFs材料中最具有代表性的一种,其骨架是由金属Zn~(2+)与二甲基咪唑中的N原子相连形成的十二面体结构。本文制备了BH3@ZIF-8纳米材料,通过扫描电镜、透射电镜等手段进行表征,材料分散性好,单分散纳米粒的粒径尺寸均在70 nm左右,具有较好的稳定性;通过X射线衍射、红外、表面电势测定等方法确定了ZIF-8的成功合成和BH3的有效载入;通过BCA蛋白测定法确定BH3@ZIF-8 NPs中BH3的载药量为19.1%,包封率为22.9%。为评价BH3@ZIF-8 NPs的体内外抗肿瘤作用,选取非小细胞肺癌细胞,分别进行了体外细胞毒性实验、细胞摄取实验、线粒体膜电位检测实验、流式细胞术检测细胞凋亡,以及对细胞迁移和增殖能力的评价。随后建立了癌症细胞的荷瘤小鼠模型并给药进行探究。结果表明,BH3@ZIF-8材料在体内外均表现出了优秀的抗肿瘤效果,具有促进肿瘤细胞凋亡的作用,同时可以抑制肿瘤细胞迁移与增殖。在通过MOF作为药物递送载体后,本研究继续以聚合物复合材料作为新的纳米药物载体,进一步构建新的递送系统用于BH3肽的输运。新的复合材料经过透射电镜等表征,证明了其成功合成和BH3的有效负载,具有15.2%的载药量和14.0%的包封率。体外和体内荷瘤小鼠模型实验结果表明新合成的基于聚合物复合材料的纳米药物载体依然可以成功携载BH3,具有较高的生物安全性,并且由于设计中增加了靶向因子修饰,使其具有更好的肿瘤治疗疗效。为了探究BH3抗肿瘤的作用机制,本论文利用反向分子对接法,以BH3多肽为药物,通过Pharm Mapper、OMIM和Genecards等数据库预测了其可能的药物靶点并绘制了蛋白质相互作用网络和药物-靶点-疾病网络。筛选出核心靶点,利用反向分子对接技术,预测BH3与结合最优靶点的结合方式主要为氢键和疏水作用综上medical nephrectomy所述,本研究构建了一种Bax-BH3结构域来源序列重组质粒,鉴定后验证了其具有抗肿瘤效应。随后合成了由目的基因翻译的多肽,并分别设计和应用ZIF-8和聚合物纳米材料RPPMMRA两种载体系统,探究其负载BH3肽后体内外的抗肿瘤活性,同时,运用反向对接手段研究了BH3潜在的抗肿瘤作用机制。本论文所设计和制备的基于Bax-BH3多肽纳米药物递送系统,为抗癌多肽药物发展提供了新思路。