三螺旋是膠原蛋白的標志性蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。在組織重塑過程中，三螺旋膠原蛋白分子被特定蛋白酶（例如 MMP 或組織蛋白酶 K）降解，并在體溫下展開。膠原蛋白雜交肽 (CHP) 是一種合成肽，無論在組織學、體內(nèi)還是體外（3D 細胞培養(yǎng)物）中，都可以通過氫鍵與此類變性膠原蛋白鏈特異性結(jié)合。通過共享天然膠原蛋白的結(jié)構(gòu)基序和 Gly-XY 重復序列，CHP 具有與變性膠原蛋白鏈雜交的強大能力，其方式類似于 PCR 過程中 DNA 片段與其互補 DNA 鏈退火。 CHP是一種針對未折疊膠原蛋白分子的極其特異性的探針：由于缺乏結(jié)合位點，它對完整膠原蛋白分子的親和力可以忽略不計；由于其中性和親水性，它對非特異性結(jié)合也呈惰性。

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膠原蛋白雜交肽、生物素結(jié)合物（生物素）概念驗證結(jié)果：

A. 用 F-CHP（濃度為15 ?M，在4°C孵育過夜）染色的豬韌帶冰凍切片的熒光顯微圖。右側(cè)面板顯示的樣本經(jīng)熱水處理以有意地變性膠原。可以在變性樣本中檢測到結(jié)合膠原的 F-CHP 的顯著熒光信號，而在完整切片中看不到信號，表明 CHP 對變性膠原鏈具有高特異性。兩個樣本在相同條件下染色和成像。比例尺：200 ?m

B. 冷凍豬韌帶切片顯示了 R-CHP 在完整（中間）和熱變性組織樣本（左側(cè)）之間結(jié)合的 drast ic 差異。與經(jīng)預熱的單體 R-CHP（左側(cè)）相比，未經(jīng)預熱步驟使用的三螺旋 R-CHP（右側(cè)）顯示了結(jié)合的顯著減少。比例尺：1000 ?m。藍色：DAPI 染色的細胞核。

C. 經(jīng)過熱介導的抗原修復后，在福爾馬林固定（FFPE）的豬韌帶切片中，通過使用 B-CHP 進行免疫組化，可以非熒光地可視化完整的膠原含量，進一步通過 NeutrAvidin 的辣根過氧化物酶（HRP）共軛檢測。比例尺：200 ?m。

D. CHP 能夠在 SDS-PAGE 凝膠（凝膠內(nèi) Western blot）中直接檢測膠原條帶。沖洗掉 SDS 后，含有膠原 I（1 μg）和 3T3 成纖維細胞裂解物的 SDS-PAGE 凝膠被 F-CHP 染色（左側(cè)，通過熒光凝膠成像儀成像，λex = 488 nm）。同一凝膠接著被考馬斯亮藍染色并拍照（右側(cè)）。左側(cè)圖像中裂解物和分子標記帶的缺失顯示了 CHP 對膠原鏈結(jié)合的顯著特異性。

文獻參考：

[1] Targeting and mimicking collagens via triple helical peptideassemblies. Current Opinion in Chemical Biology, 2013, 17,968–975.

[2] In situ imaging of tissue remodeling with collagen hybridizingpeptides. ACS Nano, 2017, 11, 9825–9835.

[3] Targeting collagen strands by photo-triggered triple-helixhybridization. Proceedings of the National Academy ofSciences of the United States of America, 2012, 109, 14767–14772.

[4] Visualizing collagen proteolysis by peptide hybridization:From 3D cell culture to in vivo imaging. Biomaterials, 2018,183, 67–76.

[5] Direct detection of collagenous proteins by fluorescentlylabeled collagen mimetic peptides. Bioconjugate Chemistry,2013, 24, 9–16.

[6] Molecular level detection and localization of mechanicaldamage in collagen enabled by collagen hybridizingpeptides. Nature Communications, 2017, 8, 14913, doi:10.1038/ncomms14913.

[7] Molecular assessment of collagen denaturation indecellularized tissues using a collagen hybridizing peptide.Acta Biomaterialia, 2017, 53, 268–278.

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