靶向给药利用运载工具将药物递送到靶点,提高了药物的安全性和有效性,降低了毒副作用,是许多疾病特别是癌症的理想治疗方法。目前,许多材料都已经被开发成为运载工具,蛋白质衣壳作为一种天然的超分子材料,由于其在结构和功能上的多样性成为了广泛关注的研究对象。二氧四氢喋啶合酶是一类广泛存在于多种细菌之中的蛋白质衣壳,是参与催化核黄素合成的关键酶之一。另一种关键酶,核黄素合酶,在超嗜热菌和枯草芽孢杆菌细胞中都是被包裹在二氧四氢喋啶合酶内部。研究发现,核黄素合酶的碳端的一段氨基酸序列是指导该酶被包裹于衣壳内部的标签。将该序列融合到其他货物蛋白上,它们也可以被同源的二氧四氢喋啶合酶所包裹。通过基因突变的手段可以获得多种超嗜热菌二氧四氢喋啶合酶（AaLS）的突变体,AaLS-IC就是一种,它拥有60个指向衣壳内部的半胱氨酸,衣壳表面的五聚体结构中心有一个直径0.9纳米的小孔,允许小分子自由通过。硫化氢作为一种简单含硫化合物,以其强烈的毒性而广为人知。近年来的研究发现,硫化氢可以作为一种细胞信号分子参与人体内的一些生理过程的调节,具有广泛的应用前景。而适合的递送载体可以进一步扩展硫化氢的应用范围。在本工作中,我们将硫化氢固定于AaLS-IC衣壳内部的半胱氨酸上,得到产物AaLS-IC-SSH。利用Ellman分析法可以检测到过硫化氢（-SSH）的产生,电喷雾质谱（ESI-MS）也证明了此结果。而利用亚甲基蓝检测法也检测到由过硫化物被还原而产生的硫化氢,说明了这种包封方法的可行性。但是该产物不稳定,这也表明在后续的实验以及应用中需要注意氧化现象以保证实验的准确性。寡核苷酸（oligo）作为一种具有潜力的抗癌药物分子,由于可能会引发免疫反应,且易被核酸酶代谢从而失活等原因,需要适合的运载工具来保护和递送。AaLS-IC衣壳可以通过巯基-二硫键交换反应包载巯基修饰的寡核苷酸（oligo-SH）。为了找到自由进入衣壳的寡核苷酸的界限,我们检测了不同长度的寡核苷酸的包封率。实验结果表明巯基修饰的三核苷酸,四核苷酸包封率可以达到100%,五核苷酸的包裹率就降低至20%以下,说明包裹已经受到了限制,有可能是因为分子大小已经超过了自由进入衣壳内部的范围,或者是内部的寡核苷酸所带电荷相互排斥使得其他分子无法再进入衣壳中。如果想要进一步扩展被包裹的寡核苷酸的范围,可以利用盐酸胍处理衣壳,包裹和递送更长的寡核苷酸序列。相思子毒素（Abrin）是一种存在于热带植物相思子种子中的蛋白,具有强烈的细胞毒性。Abrin由两条肽链构成,A链是一种极高效RNA糖基化酶,能够使核糖体失活,从而抑制细胞内的蛋白质合成,导致细胞死亡。在之前的研究中,成功利用枯草芽孢杆菌二氧四氢喋啶合酶（BsLS）包载了融合了包封标签的相思子毒素A链。在此工作中,我们将相思子毒素A链与AaLS碳端的12个氨基酸相融合,并在大肠杆菌中共同表达,成功将其包封,测得包封率为0.5个相思子毒素A链。然而,对这两种被包裹的相思子毒素A链进行细胞毒性实验的结果表明,被包裹的相思子毒素A链在检测的浓度范围内并未显示出明显的细胞毒性,证明用二氧四氢喋啶合酶衣壳未能很好地提高相思子毒素A链有效毒性,这种递送方法需要在此基础上进一步优化。总的来说,本工作中研究了几类不同的具有潜在抗癌活性的分子被二氧四氢喋啶合酶衣壳包载和递送进入癌细胞的可能性,拓展了二氧四氢喋啶合酶作为分子容器的可能性,为未来进一步应用在靶向给药方面提供了理论依据。