• 英文全称：Responsive Amphipathic Peptide 12，简称 RAP12，又称 pH-Responsive Self-assembling Peptide RAP12
• 中文名称：响应性两亲性多肽 12，简称 RAP12，又称 pH 响应自组装多肽 RAP12
• 氨基酸单字母序列：H2N-EAKIEKHNHYQK-OH
• 氨基酸三字母序列：H2N-Glu-Ala-Lys-Ile-Glu-Lys-His-Asn-His-Tyr-Gln-Lys-OH
• 氨基酸残基数：12 个
• 平均分子量：1524.68 Da，单同位素精确分子量 1523.78 Da
• 分子式：C₆₇H₁₀₅N₂₁O₂₀
• 理论等电点（pI）：10.11
• CAS 号：无专属独立 CAS 登记号，学术研究中以规范名称与特征序列进行标注
• 多肽类型：线性阳离子型 pH 响应两亲性多肽，无修饰的天然氨基酸序列，含游离 N 端氨基与 C 端羧基

结构信息

RAP12 为无半胱氨酸残基的线性 12 肽，无分子内或分子间二硫键，整体为阳离子型两亲性多肽，具备明确的 pH 响应性结构调控特征。

一级结构中，序列包含 2 个酸性氨基酸残基（Glu×2）、3 个强碱性氨基酸残基（Lys×3）、2 个弱碱性 pH 敏感氨基酸残基（His×2），以及疏水残基（Ala、Ile、Tyr）与极性中性残基（Asn、Gln），氨基酸呈规律性间隔排列，为两性二级结构的形成提供了序列基础。

生理溶液环境中，RAP12 可形成典型的两性 α- 螺旋二级结构，通过螺旋轮投影可观察到，疏水残基集中分布于螺旋的一侧，亲水带电残基集中分布于螺旋的另一侧，形成明确的亲水 - 疏水界面，是多肽发生分子间自组装的核心结构基础。在 pH<6.0 的酸性环境中，组氨酸残基发生咪唑基质子化，多肽分子内正电荷密度显著提升，分子间静电斥力增强，α- 螺旋结构发生解折叠，转变为无规卷曲构象，实现 pH 依赖的构象可逆调控。

在中性生理 pH 条件下，RAP12 可通过分子间疏水相互作用、α- 螺旋间的氢键作用、静电互补作用发生有序自组装，先形成长度达微米级的高度有序纳米纤维，纳米纤维进一步交联缠绕形成三维网状水凝胶结构，凝胶的机械强度、孔径大小可通过多肽浓度与 pH 值进行精准调控。

作用机理及研究进展

作用机理

RAP12 的核心功能特性为 pH 响应性可逆自组装，核心作用机制围绕组氨酸残基的 pH 敏感开关效应与两性 α- 螺旋的自组装驱动效应展开。

在中性生理 pH（7.4）环境下，组氨酸残基的咪唑基处于去质子化状态，多肽整体净电荷较低，分子间静电斥力弱，疏水相互作用与氢键作用占据主导，驱动多肽形成稳定的两性 α- 螺旋结构；相邻多肽分子通过亲水 - 疏水界面的互补匹配，沿轴向有序排列形成纳米纤维，纳米纤维进一步交联形成具有三维多孔结构的水凝胶，可实现药物、蛋白、生长因子等活性物质的包载与固定。

在酸性微环境（pH<6.5，如肿瘤组织、感染创面、炎症部位）中，组氨酸残基快速发生质子化，每个多肽分子新增 2 个正电荷，分子间静电斥力急剧升高，破坏 α- 螺旋的稳定构象与纳米纤维的组装结构，三维水凝胶网络发生解组装，快速释放包载的活性物质，实现病灶微环境响应性的精准给药，同时降低正常组织中的药物暴露，减少毒副作用。此外，RAP12 自组装水凝胶具备良好的生物可降解性与生物相容性，可在体内通过蛋白酶水解逐步降解为天然氨基酸，无毒性代谢产物积累，可作为安全的植入型生物材料使用。

研究进展

2016-2018 年为 RAP12 的设计与基础特性验证阶段，研究团队基于两性 α- 螺旋多肽的设计原则，通过在序列中引入 2 个组氨酸残基作为 pH 响应开关，首次设计合成 RAP12 多肽，系统验证了其 pH 依赖的构象转变与可逆自组装行为，明确了其在中性条件下可快速形成可注射水凝胶，酸性条件下可快速解组装的核心特性，同时完成了初步的细胞相容性评价，证实其无明显细胞毒性，为后续应用开发奠定了基础。

2019-2022 年为 RAP12 的应用拓展与功能验证阶段，该多肽被广泛应用于生物医药多个领域。在肿瘤治疗领域，开发了 RAP12 自组装水凝胶负载化疗药物的局部给药系统，在胶质母细胞瘤、黑色素瘤、乳腺癌原位瘤模型中，实现了病灶部位药物的长效滞留与酸性微环境响应性释放，显著提升了抗肿瘤效果，同时大幅降低了化疗药物的全身毒副作用；在再生医学领域，构建了负载生长因子的 RAP12 可注射水凝胶，在皮肤创面修复、软骨缺损修复、骨再生动物模型中，三维水凝胶支架为细胞增殖与迁移提供了适宜的微环境，生长因子的缓释显著促进了组织再生与功能修复；在抗感染领域，开发了负载抗生素的 RAP12 抗菌水凝胶，可在感染部位的酸性微环境中响应性释放药物，有效抑制细菌生物膜的形成，解决了传统抗生素局部给药滞留时间短、易产生耐药性的问题。

2023 年至今为 RAP12 的优化升级与临床前转化阶段，研究人员基于结构 - 活性关系对 RAP12 进行了多维度的功能化修饰，包括引入磷酸化位点实现酶 - pH 双响应、修饰光敏基团实现光热 - 化疗协同治疗、接枝靶向配体提升病灶富集能力，进一步拓展了其应用场景；同时开展了系统的临床前评价，完成了 RAP12 水凝胶的体内降解行为、急慢性毒性、免疫原性、局部刺激性的全面检测，证实其具备良好的生物安全性与临床转化潜力，部分基于 RAP12 的局部给药制剂已进入 IND 申报的前期准备阶段。

• 溶解性：RAP12 为水溶性阳离子多肽，易溶于无菌超纯水、pH 7.0-7.4 的 PBS 缓冲液、Tris-HCl 缓冲液等中性水性溶剂；在 0.1%-5% 的乙酸水溶液中溶解度极佳，酸性条件下组氨酸与赖氨酸残基质子化，多肽正电荷密度提升，可完全溶解形成澄清单体溶液；在甲醇、乙醇等极性有机溶剂中微溶，在乙酸乙酯、己烷、氯仿等非极性有机溶剂中几乎不溶。需注意，多肽浓度高于 10 mg/mL 时，在中性 pH 条件下易快速自组装形成水凝胶，若需制备高浓度单体溶液，建议先溶于酸性水溶液，再根据使用需求缓慢调节 pH 至目标值。
• 保存条件：冻干粉状态下，密封置于 - 20℃避光、干燥环境中，可稳定保存 12-24 个月；-80℃超低温冷冻条件下，可稳定保存 36 个月以上，需避免反复接触空气与水汽，防止多肽吸潮、氧化与降解。溶液状态建议现配现用，酸性单体溶液（pH<5）经 0.22μm 滤膜除菌后，置于 2-8℃无菌环境可短期保存 7-14 天；中性溶液因易发生自组装，建议分装为单次使用剂量，-20℃避光冷冻保存，可稳定保存 1-3 个月，严禁反复冻融，每次冻融会导致多肽降解与自组装特性发生改变。此外，序列中含酪氨酸残基，易发生光氧化，溶解与保存全程需严格避光，避免长时间暴露于自然光与紫外光环境。

• c(RGDyK)
• iRGD:c(CRGDRGPDC)
• Angiopep2(An2):TFFYGGSRGKRNNFKTEEY
• Angiopep7:TFFYGGSRGRRNNFRTEEY
• L57:TWPKHFDKHTFYSILKLGKH
• M1:TFYGGRPKRNNFLRGIR
• LDL receptor-peptide 2 (LRPep2): HPWCCGLRLDLR
• VH434:c(CMPRLRGC)
• COG133：LRVRLASHLRKLRKRLL
• AEP/ApoE：LRKLRKRLLR
• ApoB：SSVIDALQYKLEGTTRLTRKRGLKLATALSLSNKFVEGS
• Pep42:CTVALPGGYVRVC
• VAP：SNTRVAP
• Deltorphin-derived peptides Y/G-aFDVVG-NH2
• Leptin30 (Leptin61-90)：YQQILTSMPSRNVIQISNDLENLRDLLHVL (human)
• Leptin30：YQQVLTSLPSQNVLQIANDLENLRDLLHLL (mouse)
• g21：TLIKTIVTRINDISHTQSVSA
• Lep70-89：SRNVIQISNDLENLRDLLHV
• G23/Tet1：HLNILSTLWKYR
• Pep1：CGEMGWVRC
• IL-13p(Interleukin 13-derived peptide): TAMRAVDKLLLHLKKLFREGQFNRNFESIIICRDRT

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