4、组织工程中碳水化合物功能化支架的研究进展

组织工程中碳水化合物功能化支架的研究进展

1. hSAF肽的结构与组装

hSAF肽组装成卷曲螺旋异二聚体的设计特点与所有二聚体卷曲螺旋相似。其结构可用“螺旋轮”表示，二聚体卷曲螺旋具有hpphppp的七肽重复序列，其中h为疏水残基，p为极性残基。七肽通常标记为a到g，疏水残基位于a和d位置。折叠成α - 螺旋时，疏水侧链相邻，形成疏水条纹，这驱动了在水中的二聚化。

在hSAF设计中，a和d位置放置分支非极性的亮氨酸（Leu）和异亮氨酸（Ile）残基，它们通过所谓的“旋钮 - 孔洞”相互作用促进平行组装。同时，在疏水条纹的互补a位置放置极性天冬酰胺（Asn）残基，可防止肽在混合前形成同二聚体，只有在所需的交错异二聚体中，两个Asn侧链才能形成螺旋间氢键。此外，在e和g位置的互补带电残基（中性pH下的碱性赖氨酸（Lys）和酸性谷氨酸（Glu））增强了二聚化相互作用。

卷曲螺旋二聚体七肽重复序列中只有四个残基用于形成界面。hSAF与SAF的区别在于，远离二聚体界面的外表面（b、c和f位置）的大多数剩余残基是弱疏水的丙氨酸（Ala），这驱动了卷曲螺旋纤维在水性缓冲液中的侧向结合，形成水凝胶。部分这些外部位置也可根据需要改变，例如用色氨酸（Trp）替代，在f位置至少有一个Trp对于凝胶在磷酸盐缓冲盐水（PBS）中的稳定性是必要的，进一步用Trp替代f位置的Ala残基可增加凝胶的刚度。

2. 组织工程支架的功能化

在自然界中，细胞外基质（ECM）不仅通过其物理性质影响细胞，还包含大量分子信号，与细胞表面的众多受体相互作用以指导细胞发育。影响细胞发育的ECM特征包括短肽序列、聚糖或糖缀合物等，其中研究较清楚的是RGD（精氨酸（Arg） - 甘氨酸（G