2025-03-25 17:05:26|已浏览:6次
研究方向:利用生物电子技术按需调控癌症中氧化还原诱导转录因子的转录活性
机构介绍:
曼彻斯特大学(University of Manchester),简称曼大,位于英国第二繁华城市曼彻斯特,是一所公立研究型综合大学。曼彻斯特大学是英国“红砖大学”、英国罗素集团的创始成员、大学研究协会、国际大学气候联盟成员。其学术研究水平在卓越研究框架(REF)中位列英国前十。
英国曼彻斯特大学始建于1824年,学校前身是建于1851年的欧文斯学院,1880年升格为维克多利亚曼彻斯特大学,1903年被正式命名为曼彻斯特大学。曼彻斯特大学位列2024年QS世界大学排名第32名。在曼彻斯特大学的现任及过往教职员和学生群体中,已有25位获得诺贝尔奖。
项目描述:
癌症异质性降低了许多癌症疗法的有效性。因此,最有希望的治疗方法是抑制对癌症生存至关重要的几种信号通路。APE1 是这种背景下最有希望的蛋白质之一,因为它的氧化还原活性影响多种癌症生存机制,包括生长、增殖、转移、血管生成和应激反应。这个多学科项目的目的是利用电场调节纳米粒子表面转录因子的氧化还原活性,以期调节癌症治疗靶点的表达。
方法:
1. 氧化还原反应转录因子(如p53、HIF-1alpha 和 NF-κB)在氧化应激反应下被激活,从而调节其靶基因的表达。研究表明,应激的类型和强度会导致氧化还原反应转录因子基因靶标的不同子集受到不同的调节,从而导致不同类型和强度的应激以及组织依赖性方式产生不同的生物学效应。拟议的研究将研究 p53 肿瘤抑制因子转录靶标的基因表达。据推测,暴露于 p53 结合纳米粒子的电流将改变此转录因子的活性,诱导基因表达,从而直接启动 p53 介导的细胞死亡或允许靶向过度表达的 p53 转录靶标以产生抗癌治疗效果。
2. 电场响应生物纳米天线的合成:候选人将设计导电和半导体纳米粒子,例如金、碳纳米管和量子点,并用氧化还原活性分子对其进行功能化。这些生物纳米天线将与细胞一起孵育,以促进其内化。预计一旦这些纳米粒子被细胞内化,它们将通过将这些信号转换为生物信号级联来响应外部电输入。
3. 生物纳米天线表面的无线/双极电化学电刺激:外部施加电输入以在纳米粒子的每一端感应极性,这可能导致电位差,从而通过双极电化学诱导氧化还原反应。
创新与成果:
具有氧化还原活性转录因子功能的靶向纳米粒子与电场相结合,提供了突破性的按需控制氧化还原信号以调节转录活性。该项目可以通过按需表达负责自噬的蛋白质来增加癌细胞对靶向治疗的敏感性或减少癌症生长,从而促进新型癌症技术的开发。
在这个项目中,学生将在团队的指导下学习如何开发和物理化学表征生物纳米天线。成功候选人将接受表征技术方面的培训,例如电子显微镜、动态光散射、热重分析和胶质母细胞瘤体外模型。分析技术(ATR-FTIR、HPLC、UV-Vis、荧光光谱)。团队将指导各种生物电子技术的培训,例如阻抗光谱和 TTFields 设置(Novocure 的定制和最先进的设置)。他们还将接受 2D 和 3D 培养技术以及细胞功能分析方面的培训。此外,他们将在活细胞成像研究所使用先进的生物医学成像设施,同时进行电刺激和多光子共聚焦显微镜来研究纳米颗粒的细胞内运输。此外,该项目将涉及使用各种分子生物学和生化技术评估 p53 靶基因的表达以及功能分析,包括评估细胞 ROS 含量和估计 SOD、GST GPx 和 GST 酶活性。