Preview

Медицинская иммунология

Расширенный поиск

ИНТЕРНАЛИЗАЦИЯ АНТИМИКРОБНОГО ПЕПТИДА АЦИПЕНСИНА 1 В ОПУХОЛЕВЫЕ КЛЕТКИ ЧЕЛОВЕКА

https://doi.org/10.15789/1563-0625-2016-6-575-582

Полный текст:

Аннотация

Поиск новых соединений, обеспечивающих доставку лекарственных препаратов в инфицированные или опухолевые клетки, является актуальной задачей биомедицинских исследований. К числу таких соединений относятся проникающие в клетки пептиды (Cell-Penetrating Peptides), которые легко транслоцируются через мембраны эукариотических клеток и могут служить переносчиками разнообразных терапевтических агентов в клетки. Целью данной работы явилось изучение способности антимикробного пептида системы врожденного иммунитета – аципенсина 1 – проникать в опухолевые клетки человека in vitro. Аципенсин 1 – катионный пептид, выделенный нами ранее из лейкоцитов русского осетра Acipenser gueldenstaedtii. В рамках данного исследования впервые установлено, что аципенсин 1 может проникать в эукариотические клетки без их повреждения. Разработана процедура получения рекомбинантного препарата аципенсина 1, проведена конъюгация пептида с флуоресцентным маркером BODIPY FL. С использованием конфокальной микроскопии показано, что меченый аципенсин 1 быстро транслоцируется в клетки эритромиелоидного лейкоза человека линии К-562 и детектируется во внутриклеточном пространстве уже чрез 5 мин после добавления его в культуру клеток. С помощью проточной цитометрии изучена кинетика проникновения меченых пептидов (в нетоксических микромолярных концентрациях) в клетки К-562, получены данные о быстрой интернализации меченого пептида в исследуемые клетки, подтверждающие результаты микроскопического анализа: несущий флуоресцентную метку пептид выявлялся в клетках К-562 через 2-3 секунды после внесения препарата инкубационную среду, максимум флуоресценции достигался на сроке около 45 секунд, с дальнейшим выходом «на плато» на сроках свыше 100 секунд после стимуляции клеток исследуемым соединением. Установленные факты подтверждают концепцию о том, что антимикробные пептиды врожденного иммунитета обладают свойствами проникающих в клетки пептидов, а также позволяют рассматривать исследуемый антимикробный пептид аципенсин 1 как перспективное соединение, на основе которого могут быть разработаны новые лекарственные препараты с повышенной способностью проникать в клетки-мишени, участвующие в патологических процессах и, следовательно, с более высокой эффективностью терапевтического действия.

Об авторах

Е. С. Умнякова
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург, Россия
Россия

аспирант, научный сотрудник



И. В. Кудрявцев
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург, Россия ГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения РФ, Санкт-Петербург, Россия
Россия

к.б.н., старший научный сотрудник



Н. А. Грудинина
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург, Россия
Россия

к.б.н., старший научный сотрудник



С. В. Баландин
ФГБУН «Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова» РАН, Москва, Россия
Россия

к.х.н., научный сотрудник Учебно-научного центра



И. А. Болосов
ФГБУН «Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова» РАН, Москва, Россия
Россия

младший научный сотрудник Учебно-научного центра



П. В. Пантелеев
ФГБУН «Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова» РАН, Москва, Россия
Россия

к.х.н., младший научный сотрудник Учебно-научного центра



Т. А. Филатенкова
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург, Россия
Россия

аспирант, младший научный сотрудник



Д. С. Орлов
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург, Россия Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Россия

к.м.н., доцент, старший научный сотрудник



Е. В. Цветкова
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург, Россия Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Россия

к.б.н., старший научный сотрудник



Т. В. Овчинникова
ФГБУН «Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова» РАН, Москва, Россия
Россия

д.х.н., доцент, заведующая отделом «Учебно-научный центр»



В. Н. Кокряков
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург, Россия Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Россия

д.б.н., профессор, заведующий лабораторией отдела общей патологии
и патофизиологии



О. В. Шамова
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург, Россия Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Россия

д.б.н., доцент, заведующая отделом общей патологии и патофизиологии



Список литературы

1. Шамова О.В., Сакута Г.А., Орлов Д.С., Зенин В.В., Штейн Г.И., Колодкин Н.И., Афонина И.Н., Кокряков В.Н. Действие антимикробных пептидов из нейтрофильных гранулоцитов на опухолевые и нормальные клетки в культуре // Цитология, 2007. Т. 49, № 12. С. 1000-1010. [Shamova O.V., Sakuta G.A., Orlov D.S., Zenin V.V., Shtein G.I., Kolodkin N.I., Afonina I.V., Kokriakov V.N. Effects of antimicrobial peptides of neutrophils on tumor and normal cells in culture. Tsitologiya = Cytology, 2007, Vol. 49, no. 12, pp. 1000-1010. (In Russ.)]

2. Chugh A., Eudes F., Shim Y.S. Cell-penetrating peptides: nanocarrier for macromolecule delivery in living cells. IUBMB Life, 2010, Vol. 62, no. 3, pp. 183-193.

3. Dinca A., Chien W.M., Chin M.T. Intracellular Delivery of proteins with cell-penetrating peptides for therapeutic uses in human disease. Int. J. Mol. Sci., 2016, Vol. 17, no. 2, p. 263.

4. Johnson R.M., Harrison S.D., Maclean D. Therapeutic applications of cell-penetrating peptides. Methods in Molecular Biology, 2011, Vol. 683, pp. 535-551.

5. Park C., Yi K., Matsuzaki K., Kim M., Kim S. Structure-activity analysis of buforin II, a histone H2A-derived antimicrobial peptide: the proline hinge is responsible for the cell-penetrating ability of buforin II. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, Vol. 97, pp. 8245-8250.

6. Reissmann S. Cell penetration: scope and limitations by the application of cell-penetrating peptides. J. Pept Sci., 2014, Vol. 20, no. 10, pp. 760-784.

7. Shamova O.V., Orlov D.S., Balandin S.V., Shramova E.I., Tsvetkova E.V., Panteleev P.V., Leonova Yu.F., Tagaev A.A., Kokryakov V.N. Ovchinnikova Acipensins – novel antimicrobial peptides from leukocytes of the Russian sturgeon Acipenser gueldenstaedtii. Acta Naturae, 2014, Vol. 6, no. 4, pp. 99-109.

8. Soomets U., Lindgren M., Gallet X., Hällbrink M., Elmquist A., Balaspiri L., Zorko M., Pooga M., Brasseur R., Langel U. Deletion analogues of transportan. Biochim. Biophys. Acta, 2000, Vol. 1467, no. 1, pp. 165-176.

9. Sparr C., Purkayastha N., Kolesinska B., Gengenbacher M., Amulic B., Matuschewski K., Seebach D., Kamena F. Improved efficacy of fosmidomycin against Plasmodium and Mycobacterium species by combination with the cell-penetrating peptide octaarginine. Antimicrob Agents Chemother., 2013, Vol. 57, no. 10, pp. 4689-4698.

10. Splith K., Neundorf I. Antimicrobial peptides with cell-penetrating peptide properties and vice versa. Eur. Biophys. J., 2011, Vol. 40, pp. 387-397.

11. Tomasinsig L., Skerlavaj B., Papo N., Giabbai B., Shai Y., Zanetti M. Mechanistic and functional studies of the interaction of a proline-rich antimicrobial peptide with mammalian cells. J. Biol. Chem., 2006, Vol. 281, pp. 383-391.

12. van Amersfoort E.S., van Strijp J.A. Evaluation of a flow cytometric fluorescence-quenching assay of phagocytosis of sensitized sheep erythrocytes by polymorphonuclear leukocytes. Cytometry, 1994, Vol. 17, no. 4, pp. 294-301.


Для цитирования:


Умнякова Е.С., Кудрявцев И.В., Грудинина Н.А., Баландин С.В., Болосов И.А., Пантелеев П.В., Филатенкова Т.А., Орлов Д.С., Цветкова Е.В., Овчинникова Т.В., Кокряков В.Н., Шамова О.В. ИНТЕРНАЛИЗАЦИЯ АНТИМИКРОБНОГО ПЕПТИДА АЦИПЕНСИНА 1 В ОПУХОЛЕВЫЕ КЛЕТКИ ЧЕЛОВЕКА. Медицинская иммунология. 2016;18(6):575-582. https://doi.org/10.15789/1563-0625-2016-6-575-582

For citation:


Umnyakova E.S., Kudryavtsev I.V., Grudinina N.A., Balandin S.V., Bolosov I.A., Panteleev P.V., Filatenkova T.A., Orlov D.S., Tsvetkova E.V., Ovchinnikova T.V., Kokryakov V.N., Shamova O.V. INTERNALIZATION OF ANTIMICROBIAL PEPTIDE ACIPENSIN 1 INTO HUMAN TUMOR CELLS. Medical Immunology (Russia). 2016;18(6):575-582. (In Russ.) https://doi.org/10.15789/1563-0625-2016-6-575-582

Просмотров: 281


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1563-0625 (Print)
ISSN 2313-741X (Online)