合成的に進化したペプチドによるpH誘発,マクロ分子サイズの脂質配分

Gregory Wiedman^1,2, Sarah Y Kim^3,2, Elmer Zapata-Mercado^3,2

¹Department of Materials Science and Engineering, Johns Hopkins University , Baltimore, Maryland 21218, United States.

Journal of the American Chemical Society

|December 22, 2016

まとめ

研究者は pHが誘発されたペプチドを開発し酸性pHで膜に大きな毛穴を形成しましたこれらのペプチドは,がん細胞膜を選択的に浸透させることで,標的の薬物投与およびがん治療の可能性を示しています.

科学分野:

生物化学
分子生物学
材料科学

背景:

pHトリガーされた膜浸透性ペプチドは,細胞伝達およびがん治療において潜在的な応用がある.
重要な課題は,既存の膜浸透性ペプチドではめったに見られない性質であるマクロモレキュルの輸送を容易にするペプチドの開発です.

研究の目的:

生理学的なpH (7.0) で最小の膜浸透性と,酸性pH (5.0) でマクロ分子サイズの欠陥の効率的な形成の2つの性質を持つ新しいペプチド配列を特定する.
標的型薬剤投与やがん治療など,pH特異的な膜破壊を必要とするアプリケーションにおけるこれらのペプチドの可能性を調査する.

主な方法:

イテラティブペプチドライブラリを使用して,高通量スクリーニングアプローチが採用されました.
ペプチドは,酸性pH (5. 0) でマクロ分子サイズの毛穴を形成する能力に基づいて選択され,生理的なpH (7. 0) で低い活性を示した.

主要な成果:

選択されたペプチドは,特にpH 5. 0でマクロ分子サイズのポールの強力な形成を示し,pH 7. 0では軽微な活性を示した.
ペプチドの活動は,膜分割,アルファヘリックス形成,および静電相互作用の組み合わせによって制御され,急激なpH誘発の移行につながります.
この移行の明らかなpKa値は5. 5と5. 8の間で決定された.

結論:

この研究では,高効率の pH 誘発性,マクロ分子サイズの毛穴形成ペプチドが成功しました.
これらのペプチドは,正確なpH依存活性を示し,細胞伝達および標的がん療法における高度なアプリケーションの有望な候補となります.
この研究は,生理学的に重要なpH変化を活用する新しいペプチドベースの戦略を開発するための道を開きます.

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