【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医药材料，涉及一种靶向线粒体的共价多肽化合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、线粒体是决定细胞命运的重要枢纽，在细胞生理变化、信号传导通路和新陈代谢等方面具有重要调节功能。细胞中大部分atp来自于线粒体，线粒体还可以调节细胞氧化还原稳态，对细胞稳态至关重要。线粒体信号复杂的相互作用使得线粒体在许多细胞过程中发生融合，如细胞死亡、代谢调节、活性氧的产生等。应激性环境条件可导致线粒体功能障碍。这些功能失调的线粒体对细胞存活是致命的。线粒体上表达的多种蛋白与细胞凋亡通路有相关性，比如线粒体外膜表达的一些与凋亡信号通路有关的促凋亡蛋白bax和bad和抑凋亡蛋白bcl-2等，根据不同目的去激活或者抑制这些蛋白可能会加快细胞凋亡或者抑制细胞凋亡。线粒体作为细胞的能源工厂，除了可以为细胞提供能量的功能外，其也是一个信号传递的关键枢纽，是细胞的处理器，它们与细胞核和其他细胞器一起构成了线粒体信息处理系统(mips)。线粒体在信号传递可以分为三步：首先通过形态学和功能重塑感知并响应内源性和环境输入的信号；然后通过动态的、基于网络的物理相互作用和扩散机制来整合收到的上游信息；最后产生调节其他细胞器功能并系统调节生理学的输出信号。这种输入到输出的转化使线粒体能够转导代谢、生化、神经内分泌和其他增强生物体适应的局部或全身信号。线粒体在癌细胞中不断分裂又可以促进癌细胞的转移，在癌症治疗中不可逆破坏其线粒体，阻止线粒体自我修复也是一种常见的治疗手段。
2、多肽纳米材料由于其良好的生物相容性，高选择性，不同氨基酸有不同的功能。
3、综上所述，开发、挖掘新型多肽纳米材料，对于肿瘤的精准治疗具有重要意义。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足和实际需求，本专利技术提供一种靶向线粒体的共价多肽化合物及其制备方法和应用，设计特定结构的靶向线粒体的共价多肽化合物，能够自组装成纳米颗粒，并能特异性地在肿瘤微环境中进行酶解，进入细胞并靶向线粒体与线粒体共价结合，对线粒体产生破坏，进一步诱导细胞凋亡，在体内具有很强的抑瘤效果。
2、为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种靶向线粒体的共价多肽化合物，所述共价多肽包括依次连接的线粒体靶向识别单元、自组装单元、共价反应单元、酶切单元和亲水单元；所述线粒体靶向识别单元包括线粒体特异性识别肽；所述自组装单元包括自组装多肽；所述共价反应单元包括进行共价反应的物质；所述酶切单元包括肿瘤微环境特异性剪切肽；所述亲水单元包括亲水性分子。
4、本专利技术中，设计特定结构的靶向线粒体的共价多肽化合物，所述化合物能够基于亲水疏水作用形成纳米颗粒，进入体内后，基于亲水单元，能够有效在靶组织中积累，减少药物在非靶组织中的积累，降低副作用的发生；在肿瘤微环境中，酶切单元能够被肿瘤微环境高表达的酶裂解切去亲水单元，随后以纳米颗粒形态进入细胞，基于线粒体靶向识别单元靶向线粒体，癌细胞中的线粒体会产生大量的ros，借助内源性ros的环境，基于自组装单元能够形成更大的聚集体，基于共价反应单元与带有亲电基团的线粒体蛋白发生共价反应，结合力高，作用时间长，对线粒体产生破坏，进一步诱导细胞凋亡，这种策略具有选择性杀伤肿瘤细胞的作用，在体内具有很强的抑瘤效果。
5、即，本专利技术所述靶向线粒体的共价多肽化合物一方面通过靶向减少对正常细胞的毒性以及增强肿瘤线粒体部位的富集，增强与线粒体结合的稳定性；另一方面，通过共价作用的强结合力及长作用时间，再加上线粒体特异性识别肽的毒性作用，通过共价自组装的多肽纳米药物加大对线粒体的损伤，抑制线粒体自我修复，阻止线粒体信号传导，为设计组装多肽药物提供了新思路。
6、优选地，所述线粒体特异性识别肽包括多肽(klaklak)2和/或多肽cgkrk。
7、优选地，所述线粒体特异性识别肽为多肽(klaklak)2。
8、优选地，所述自组装多肽包括多肽klvff、多肽itsvv或多肽gnnqqny中任意一种或至少两种的组合。
9、优选地，所述自组装多肽为多肽klvff。
10、优选地，所述进行共价反应的基团包括michael受体、环氧、卤素、羰基或异氰中的任意一种或至少两种的组合。
11、优选地，所述进行共价反应的物质为3,4-二羟基苯丙酸。
12、优选地，所述肿瘤微环境特异性剪切肽包括多肽plgvrg、kex-2酶响应片段ygkrlwk或组织蛋白酶b响应序列gflg中的任意一种或至少两种的组合。
13、优选地，所述肿瘤微环境特异性剪切肽包括多肽plgvrg、kex-2酶响应片段ygkrlwk或组织蛋白酶b响应序列gflg中的任意一种或至少两种的组合。
14、优选地，所述酶切单元为plgvrg。
15、优选地，所述亲水性分子包括聚乙二醇(peg)、寡聚乙二醇(oeg)、5-氨基戊酸等。
16、优选地，所述聚乙二醇的平均分子量为2000～5000，包括peg2000或peg5000等。
17、优选地，所述靶向线粒体的共价多肽化合物的结构式如式i所示。
18、
19、式i所示结构的分子为peg2000-plgvrg-(x)klvff-klaklakklaklak，其中klaklakklaklak(亦可写为(klaklak)2)为线粒体靶向肽，能够精准特异性靶向细胞线粒体，目的在于能够更好的在靶点准确富集；自组装片段klvff，通过组装片段形成纳米聚集体，在线粒体表面长效富集；(x)表示共价反应单元3，4-二羟基苯丙酸可以与靶点的亲点基团发生共价反应，结合力强，结合时间长；酶切单元plgvrg，在肿瘤微环境高表达明胶水解酶的作用下切断g与v之间的肽键；亲水单元peg2000，目的在于增大纳米颗粒的亲水性，阻止其入胞；另一个目的是长效滞留富集于肿瘤细胞。
20、第二方面，本专利技术提供第一方面所述的靶向线粒体的共价多肽化合物的制备方法，所述制备方法包括：
21、通过多肽固相合成法合成所述线粒体特异性识别肽、自组装多肽和肿瘤微环境特异性剪切肽，依次通过反应连接所述线粒体特异性识别肽、自组装多肽、进行共价反应的物质、肿瘤微环境特异性剪切肽和亲水性分子。
22、优选地，所述制备方法包括以下步骤：
23、(1)将所述靶向线粒体的共价多肽化合物中的多肽序列的第一个氨基酸的c端固定于树脂上，n端利用fmoc进行保护，侧链用dde保护；将fmoc-lys(boc)-wang resin溶于的活化的dmf中溶胀2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种靶向线粒体的共价多肽化合物，其特征在于，所述共价多肽包括依次连接的线粒体靶向识别单元、自组装单元、共价反应单元、酶切单元和亲水单元；
2.根据权利要求1所述的靶向线粒体的共价多肽化合物，其特征在于，所述线粒体特异性识别肽包括多肽(KLAKLAK)2和/或多肽CGKRK；
3.根据权利要求1或2所述的靶向线粒体的共价多肽化合物，其特征在于，所述自组装多肽包括多肽KLVFF、多肽ITSVV或多肽GNNQQNY中任意一种或至少两种的组合；
4.根据权利要求1-3任一项所述的靶向线粒体的共价多肽化合物，其特征在于，所述进行共价反应的物质包括进行共价反应的基团；
5.根据权利要求1-4任一项所述的靶向线粒体的共价多肽化合物，其特征在于，所述肿瘤微环境特异性剪切肽包括多肽PLGVRG、Kex-2酶响应片段YGKRLWK或组织蛋白酶B响应序列GFLG中的任意一种或至少两种的组合；
6.根据权利要求1-5任一项所述的靶向线粒体的共价多肽化合物，其特征在于，所述亲水性分子包括聚乙二醇、寡聚乙二醇或5-氨基戊酸中任意一种；
<...【技术特征摘要】
1.一种靶向线粒体的共价多肽化合物，其特征在于，所述共价多肽包括依次连接的线粒体靶向识别单元、自组装单元、共价反应单元、酶切单元和亲水单元；
2.根据权利要求1所述的靶向线粒体的共价多肽化合物，其特征在于，所述线粒体特异性识别肽包括多肽(klaklak)2和/或多肽cgkrk；
3.根据权利要求1或2所述的靶向线粒体的共价多肽化合物，其特征在于，所述自组装多肽包括多肽klvff、多肽itsvv或多肽gnnqqny中任意一种或至少两种的组合；
4.根据权利要求1-3任一项所述的靶向线粒体的共价多肽化合物，其特征在于，所述进行共价反应的物质包括进行共价反应的基团；
5.根据权利要求1-4任一项所述的靶向线粒体的共价多肽化合物，其特征在于，所述肿瘤微环境特异性剪切肽包括多肽plgvr...
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