基于唾液蛋白质组学的仿生防龋功能多肽构建及其应用基础研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81771062
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    51.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H1503.牙体牙髓及根尖周组织疾病
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Human saliva is one important body fluid containing proteins and peptides which have the potential of anticaries.The acquired enamel pellicle (AEP) is a thin acellular film that forms on tooth surfaces upon exposure to the oral environment which consists predominantly of salivary proteins. The saliva and AEP plays a key role in the maintenance of oral health by regulating processes including demineralization, remineralization and shaping the composition of early microbial flora adhering to tooth surfaces.Many proteins in saliva and AEP function through maintaining the dynamic equilibrium between demineralization and remineralization,some other proteins may contribute to the defense against microorganisms.This highlights that salivary proteins can be used for anticaries applications. However, the translation of potential salivary anticaries functional peptides into clinical settings is hampered by the dynamics and complexity of the salivary proteome. Recently, technological developments and achievements relating to salivary proteomics make it possible to characterize salivary protein composition and investigate its impact on development of dental caries.By means of salivary proteomics, this project aims to create biomimetic anticaries functional peptides out of proteins which are sifted from saliva and AEP.This can be assumed as the most advanced idea to create novel biomimetic anticaries peptides. In a first step,high-throughput analysis will be used to generate accurate protein/peptide profile.  The  differential  proteins between the salivary proteome of caries-active patients and caries-free controls will be analyzed for the purpose of selecting proteins and peptides with the ability to prevent and treat dental caries. Molecular biotechnology will then be used to determined the structure of the potent anticaries proteins and peptides, a series of novel biomimetic anticaries peptides will be designed and synthesized by mimicing the functional domain of these proteins and peptides.Use of stability assay and cytotoxicity assay will allow the selection of several promising biomimetic anti-caries peptides with stable structure in oral conditions and minimal hemolytic activity and cytotoxicity.The anticaries activity of these biomimetic anticaries will be evaluated with the intent of selecting biomimetic functional peptides with remarkable control of cariogenic bacteria and efficient ability to promote remineralization and inhibit demineralization of initial caries lesions.Finally,in order to promote the clinical application of the biomimetic anticaries functional peptides,the parameters of peptides delivery will be systematically optimized. This project is possessing a high potential to revolutionize the application of salivary proteomics in the field of prevention and treatment of dental caries,exploitsing a new land of creating biomimetic anticaries peptides, and establishing a complete set of evaluation system of anticaries activity in vitro and in vivo. Meanwhile, this is the first time to take in vivo environment into consideration at all stages of design, sifting and activity evaluation of anticaries peptides. Bionic anticaries peptides from saliva and enamel acquired pellicle possess preferable adaptability in oral conditions, relative to our previous odontogenic biomimetic anticaries peptides, and therefore implementation of this project will significantly stimulate the improvement of clinical anticaries efficacy of biomimetic anticaries peptides, and lay a solid groundwork for the biomimetic anticaries approach, which is new, safe and in possession of the independent intellectual property rights.
唾液及获得性膜中存在天然防龋蛋白。借助唾液蛋白质组学技术,筛选并仿生唾液天然防龋蛋白可能成为构建仿生防龋功能多肽的理想新模式,迄今国内外尚无此方面研究。本项目创新性筛选唾液及牙面获得性膜中天然防龋蛋白成分,分析并借鉴其结构,合成唾液仿生防龋功能多肽。通过多肽结构稳定性及安全性评估、抗菌防龋活性筛选实验、矿化防龋活性筛选实验,构建结构稳定、安全性高且效果显著的唾液仿生防龋功能多肽,并对其应用模型进行研究。本项目建立了唾液蛋白组学在龋病防治领域的新应用,将其从龋病诊断、监测领域拓展到防龋因子研发领域。本项目开拓了防龋功能多肽的仿生新领域,来源于唾液蛋白的仿生防龋多肽比前期牙源性仿生防龋多肽具有更好的口腔环境适应性。因此,本项目将仿生防龋功能多肽的研究推向更接近临床的高度,项目的实施将显著提高仿生防龋功能多肽临床应用效果及可能性,为仿生防龋这一安全有效的具有自主知识产权的防龋途径研发奠定基础。

结项摘要

本项目针对龋病发病率高、防治不佳的现状,创新性提出基于唾液和获得性膜蛋白质组分析设计获得结构稳定、安全性高且效果显著的唾液仿生防龋功能多肽用于龋病防治的研究理念。本项目采用iTRAQ联合MRM技术验证得到高龋组与无龋组人群唾液差异蛋白136种,其中具有潜在防龋功能的蛋白包括histatin1,statherin, mucin-7, mucin-5B,basic salivary proline rich protein-2(PRB-2)等。采用Label-free鉴定得到龋易感和无龋人群获得性膜的差异蛋白100种,其中IgG、IgA、lysozyme C、mucin-7等差异蛋白被PRM进一步验证。生物信息学分析发现低龋组唾液上调蛋白多属于细胞外空间和免疫系统过程蛋白,而获得性膜差异蛋白主要与宿主免疫反应和抗菌活性有关。根据差异蛋白间的统计学差异和差异倍数确定目标唾液蛋白为statherin, histatin1, PRB-2,设计合成了3条唾液蛋白促矿化防龋功能多肽,分别是statherin衍生的DK6和DE11,histatin1衍生的DK5,PRB-2蛋白衍生的PG12。基于乳铁蛋白N端抗菌序列,设计合成乳铁蛋白衍生防龋抗菌肽LF-1和LF-2。以上多肽经HPLC-MS鉴定合成成功,且没有明显的细胞毒性和溶血性。多肽DE11、DK5、PG12对牙釉质表面具有良好的吸附能力,能够促进钙磷离子成核,经多肽处理早期釉质龋再矿化后表面显微硬度恢复率高于阴性对照组,龋损深度和矿物丢失量显著低于阴性对照组。此外,多肽处理组的大鼠磨牙残存釉质体积和密度均高于阴性对照组,平滑面龋和窝沟龋数明显低于阴性对照组。另一方面,LF-1对变异链球菌和放线菌具有较强的抗菌活性,而LF-2对大多数实验菌株的抗菌活性均高于LF-1,两者局部使用均可明显降低大鼠Keyes指数。最后,以脂质体作为唾液蛋白促矿化防龋功能多肽的应用模型制备DK-5脂质体,并完成DK5脂质体的表征、体外释放、稳定性和安全性评估。体外及体内实验分析表明DK-5脂质体具有良好的早期釉质龋促矿化效应和生物安全性。本课题是基于唾液及获得性膜天然防龋蛋白构建口腔环境内防龋作用稳定的仿生功能多肽新思想的首次提出,建立了一套包括蛋白筛选、多肽稳定性、安全性、防龋有效性的防龋活性研究体系,切实提高仿生防龋功能多肽临床应用的可能性。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
Comparative proteomic analysis on acquired enamel pellicle at two time points in caries-susceptible and caries-free subjects
易患龋和无龋受试者两个时间点后天牙釉质的比较蛋白质组学分析
  • DOI:
    10.1016/j.jdent.2020.103301
  • 发表时间:
    2020-03-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF DENTISTRY
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    Luo, Junyuan;Wang, Yufei;Zhang, Linglin
  • 通讯作者:
    Zhang, Linglin
Novel lactotransferrin-derived synthetic peptides suppress cariogenic bacteria in vitro and arrest dental caries in vivo: [Novel lactotransferrin-derived anticaries peptides].
新型乳转铁蛋白衍生的合成肽可在体外抑制致龋菌并在体内抑制龋齿
  • DOI:
    10.1080/20002297.2021.1943999
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Journal of oral microbiology
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    Luo J;Feng Z;Jiang W;Jiang X;Chen Y;Lv X;Zhang L
  • 通讯作者:
    Zhang L
The pH-Responsive Property of Antimicrobial Peptide GH12 Enhances Its Anticaries Effects at Acidic pH
抗菌肽 GH12 的 pH 响应特性增强其在酸性 pH 下的防龋效果
  • DOI:
    10.1159/000508458
  • 发表时间:
    2020-12-18
  • 期刊:
    CARIES RESEARCH
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
    Jiang, Wentao;Luo, Junyuan;Zhang, Linglin
  • 通讯作者:
    Zhang, Linglin
iTRAQ-based quantitative analysis of age-specific variations in salivary proteome of caries-susceptible individuals.
基于 iTRAQ 的龋齿易感个体唾液蛋白质组年龄特异性变异定量分析
  • DOI:
    10.1186/s12967-018-1669-2
  • 发表时间:
    2018-10-25
  • 期刊:
    Journal of translational medicine
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Wang K;Wang X;Zheng S;Niu Y;Zheng W;Qin X;Li Z;Luo J;Jiang W;Zhou X;Li W;Zhang L
  • 通讯作者:
    Zhang L
Antimicrobial Peptide GH12 Prevents Dental Caries by Regulating Dental Plaque Microbiota
抗菌肽 GH12 通过调节牙菌斑微生物群预防龋齿
  • DOI:
    10.1128/aem.00527-20
  • 发表时间:
    2020-07-01
  • 期刊:
    APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    Jiang, Wentao;Wang, Yufei;Zhang, Linglin
  • 通讯作者:
    Zhang, Linglin

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

基于全过程管理视角的口腔专业本科教学质量控制对策
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    广西医学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵鹏飞;郑巧;刘孝宇;张凌琳;王琪
  • 通讯作者:
    王琪
生物信息学在口腔医学研究中的应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    国际口腔医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    冉金梅;张凌琳
  • 通讯作者:
    张凌琳
釉基质蛋白在口腔医学领域中的应用进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    国际口腔医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    项陈洋;张凌琳
  • 通讯作者:
    张凌琳
蛋白多肽载体及其在口腔医学领域的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    华西口腔医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    律学平;张凌琳;李伟
  • 通讯作者:
    李伟

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

张凌琳的其他基金

PC-MBG/PEP微图案双面膜三效一体化深龋仿生修复研究
  • 批准号:
    82370951
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
仿生功能多肽/生物活性玻璃复合体的构建及其仿生修复牙本质龋损的应用基础研究
  • 批准号:
    81970931
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
牙体硬组织仿生矿化功能多肽构建及其原位修复牙体龋损组织的实验研究
  • 批准号:
    81470734
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    73.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
“双效应”釉基质蛋白功能多肽靶向防治龋病的应用基础研究
  • 批准号:
    81271128
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    65.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
防龋釉基质蛋白功能多肽对釉质龋脱矿与再矿化作用的研究
  • 批准号:
    81000431
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码