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I recettori del fattore di crescita fibroblasto (FGCR) svolgono un ruolo chiave nella proliferazione cellulare, nella guarigione delle ferite e nell'angiogenesi in vivo1. Attivazione aberrante della segnalazione FGFR osservata in una varietà di tumori2,3,4,5 include amplificazione genica, mutazioni genetiche, aberrazioni cromosomiche e secrezione di ligando eccessiva6 . Molti inibitori mirati alle FGFR hanno dimostrato promettenti effetti terapeutici negli studi clinici e sono principalmente classificati in tre tipi: (1) piccoli inibitori della chinasi molecolare, che si legano al dominio intracellulare di FGFR, (2) antagonisti segmento extracellulare e (3) ligando FGFtrappole 6. Anche se molti degli inibitori della chinasi di piccole molecole hanno buoni effetti terapeutici sia in vitro che in vivo7,la maggior parte di loro ha una scarsa specificità del bersaglio e mostra effetti negativi come l'ipertensione8. La maggior parte degli antagonisti sono anticorpi monoclonali9,10 e polipeptidi11. I peptidi hanno vantaggi rispetto alle piccole molecole a causa della loro specificità e degli effetti collaterali più bassi. Inoltre trattengono la permeabilità cellulare e non si accumulano in organi specifici rispetto ai farmaci proteici12. Quindi, i piccoli peptidi mirati sono agenti terapeutici efficaci e potenziali.
La tecnologia di visualizzazione dei fagini è uno strumento facile ma potente per identificare piccoli peptidi che possono legarsi a una data molecola13,14,15. Abbiamo usato una libreria di peptidi di visualizzazione del fago che si basa su un semplice fago M13 con oltre 109 diverse sequenze di peptidi visualizzate alla coda per il legame alla molecola bersaglio (vedi Tabella dei materiali)16. A causa dell'alta affinità dei fagi verso la molecola data, i fagi non legati possono essere lavati via, e solo i fagi strettamente legati con i peptidi corti desiderati vengono mantenuti. Gli obiettivi molecolari indicati possono essere proteine immobilizzate17,18, carboidrati, cellule coltivate, o anche materiali inorganici19,20. È stato riportato un caso interessante in cui i peptidi specifici dell'organo sono stati selezionati in vivo utilizzando la tecnologia di visualizzazione dei faghi21. I vantaggi della tecnologia di visualizzazione dei faghi includono un'elevata produttività, facilità d'uso, basso costo e una vasta gamma di applicazioni22.
In questo studio, forniamo un protocollo dettagliato di screening dei piccoli peptidi che si legano alla proteina immobilizzata (FGFR2) utilizzando una libreria di esposizione di fagi. L'efficacia della tecnologia viene esaminata anche misurando l'affinità del peptide ottenuto nei confronti della FGFR2 da Isothermal Titration Calorimetry (ITC), e l'attività biologica mediante un saggio di proliferazione cellulare. Il metodo può essere esteso per lo screening di piccoli peptidi che si legano a i carboidrati, cellule coltivate, o anche materiali inorganici.