El grapado orientado a la diversidad produce inductores de autofagia intrínsecamente penetrantes en las células

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología molecular
• Biología celular

Sus antecedentes:

• La autofagia es un proceso celular fundamental para degradar y reciclar componentes celulares y materiales extraños.
• La inducción de la autofagia tiene potencial terapéutico para enfermedades neurodegenerativas e infecciosas.
• El desarrollo de péptidos que penetran en las células y que pueden modular eficazmente la autofagia es un desafío significativo.

Objetivo del estudio:

• Para diseñar nuevos péptidos intrínsecamente penetrantes en las células que induzcan la autofagia utilizando un enfoque de grapado orientado a la diversidad.
• Evaluar la eficacia de estos péptidos grapados en la limpieza de los agregados celulares e inducir la autofagia in vitro e in vivo.
• Aclarar la base estructural de la actividad y la penetración celular de estos nuevos inductores de autofagia.

Principales métodos:

• El grapado orientado a la diversidad para crear nuevas estructuras de péptidos.
• Ensayos in vitro para medir la inducción de la autofagia y la actividad de depuración de agregados.
• Estudios in vivo para evaluar la inducción de la autofagia.
• Prueba cuantitativa de penetración celular que mide el acceso citosólico.
• Determinación de la estructura en solución de un péptido agrafado potente (DD5-o).

Principales resultados:

• El enfoque de grapado orientado a la diversidad produjo con éxito péptidos que inducen la autofagia que penetran en las células.
• El péptido más potente, DD5-o, indujo la autofagia en concentraciones micromolares in vitro y demostró actividad de eliminación de agregados en un modelo celular de la enfermedad de Huntington.
• DD5-o también indujo la autofagia in vivo.
• El análisis estructural reveló que DD5-o adopta una conformación α-helical estabilizada por un elemento básico inusual (i, i + 3) que involucra ácidos d-amino.
• Un nuevo ensayo confirmó cuantitativamente la penetración celular del DD5-o.

Conclusiones:

• Se desarrollaron nuevos inductores de autofagia que penetran en las células utilizando el grapado orientado a la diversidad.
• Estos péptidos, ejemplificados por DD5-o, son efectivos en la modulación de la autofagia y la limpieza de agregados, ofreciendo potencial terapéutico.
• Los hallazgos proporcionan información molecular crítica sobre la relación estructura-actividad de estos nuevos inductores.
• El grapado orientado a la diversidad presenta una alternativa viable a las secuencias policatiónicas para mejorar la penetración celular del péptido.