合成やペプチド両親媒性分子ミセルの単球ターゲットの評価手法を提案し、生体適合性および単球にバインドするミセルの機能をテストするための試金の対応します。
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合成やペプチド両親媒性分子ミセルの単球ターゲットの評価手法を提案し、生体適合性および単球にバインドするミセルの機能をテストするための試金の対応します。
動脈硬化は 1730 万生活を毎年要求する心血管疾患死、世界中の主要な原因への主要コントリビューターです。動脈硬化も突然死や心筋梗塞、不安定プラークは破裂し、警告することがなく血管を閉塞、によって扇動されるの主要な原因です。現在の画像診断法は、安定・不安定プラーク破裂を区別できません。病気の組織に結合する部分をターゲットのさまざまな変更できます、ペプチド両親媒性ミセル (PAMs) はこの欠点を克服することができます。単球は、球の大きい蓄積が破裂しやすいプラークを関連付けながら、動脈硬化の初期マーカーのように示されています。したがって、単球を対象とするナノ粒子は、アテローム性動脈硬化のさまざまな段階を識別する使用できます。ここでは、その終わりには PAMs の単球ターゲットの準備のためのプロトコル記述 (単球走化性因子蛋白質 1 (MCP 1) PAMs)。MCP 1 PAMs が 15 のフォームのナノ粒子に温和な条件下での合成を通じて組み立てられ自己と表面電荷は中性付近の径 nm。体外、 PAMs 生体適合性であると見つけられたおよび単球に高い結合親和性を持っていた。記載法は、動脈硬化だけでなく、その他の炎症性疾患のアプリケーションの広い範囲のための約束を示す.
心血管疾患は、グローバル、約 1730 万死亡世界中1死の主要な原因に残る。心血管疾患は、アテローム性動脈硬化プラークは動脈、それにより阻害血ボディ2,3のセルに酸素の流れ構築する条件で貢献しています。動脈硬化の進行には、炎症反応、不規則な脂質代謝、プラーク形成、プラーク破裂、心筋梗塞4,5につながる、肥厚、動脈硬化が含まれます。血管内皮細胞は、MCP 1 球6,7,8の表面に C C ケモカイン受容体 (CCR2) にバインドするは、サイトカイン、および接着分子を表現します。酸化コレステロール地域で炎症反応を増幅し、組織の損傷や不安定や脆弱なプラーク9,の形成につながるプラーク形成の初期の段階に単球をマクロファージに変換します10。
伝統的に、アテローム性動脈硬化は、血管造影または超音波11,12を使用して解剖学的イメージングによる内腔の狭窄を評価することによって評価されます。ただし、これらのメソッドは高度の狭窄動脈壁の動脈硬化の初期段階を判断できますのみ初期プラークの成長を引き起こす動脈動脈のサイズを維持し、血の流れ率12,13、改造、 14。したがって、血管造影は動脈硬化症の有病率を初期します。また、単一光子放出など非侵襲的イメージング技術計算トモグラフィー、陽電子放射断層撮影、磁気共鳴イメージング最近最初の詳細を提供できるようプラーク形態の特性に使用されているとプラークの評価ただし、これらの様式の感度、空間分解能の不足によって限られているまたははるか挑戦15,16、さまざまな段階でのイメージングのプラーク進行を作って、電離放射線を使用する必要 17。具体的には動脈硬化のさまざまな段階でプラクを識別する画像配信システム開発するままになります。
ナノ粒子は、生体内でプラークをターゲットと診断18,19,20,21新たなプラットフォームであること示されています。特に、PAMs が彼らの化学的多様性と様々 な鎖、組成物、サイズ、形状、および表面機能化22に対応する能力のため有利であります。両親媒性ペプチド (PAs) から成っている、親水性ペプチド"headgroup"通常脂質である疎水性尾に接続されています。この両親媒性構造は、自己組織化機能を付与でき、多価ペプチド粒子22,23,24の表面に表示するため。ペプチド headgroups は折りたたみとペプチド25との水素結合を介して粒子形状に影響を与えます。Β シートの相互作用を介してフォールド ペプチド α ヘリカル確認両方球形と細長いミセル22,23,24,を形作ることができる間、細長いミセルを形成する示されている25,,2627。親水性ペプチドおよび PAMs、全身循環28,ナノ粒子の可用性が強化の疎水性尾間ペプチドの表面電荷をシールド ポリエチレング リコール (PEG) リンカーを配置できます。29,30,31. PAMs は、生体適合性、アプリケーションの32,33の広範な範囲を持っているが示されているためにも有利。ミセルの水容解性は、水溶性ではなく、注射34solubilizers で中断する必要がある特定の高分子ナノ粒子など他のナノ粒子ベースのシステム上の優位性を提供しています。また、特定の刺激に対する反応で分解 PAMs を作成する機能は制御された細胞内薬剤配達35の魅力的な候補 PAMs になります。
CCR2 受容体に結合し、大動脈弓に蓄積、PAMs 以前単球9大動脈の動脈硬化病変のさまざまな段階を監視するターゲットのため開発されました。アポ-/-マウスの単球の蓄積はプラーク進行36に比例して増加します。さらに、破断が発生しやすい、後期の斑の患者が単球37の多量を含むことがわかった。したがって、MCP 1 を組み込むに PAMs の変更は大きいターゲット特異性と初期と後期段階のアテローム性動脈硬化病変の区別できるため便利です。また、これらの概念実証研究確認 PAMs は pre-clinically を使用するのに十分な安全する renally の38がクリアされます。MCP 1 PAMs 動脈硬化症8,,3940を超えてその他の疾患の治療および診断アプリケーションで使用する可能性のある単球や炎症は他の病気の特徴なので,41。
ここで、粒子の最適なサイズ、表面電荷、およびアテローム性動脈硬化で強化されたイメージング用単球を選択的ターゲティングを示した拡張性と自己組織化の MCP 1 PAMs の作製を報告する.
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注: 試薬の MSDS を読むし、地方機関に必要なすべての化学安全対策に従ってください。
1. MCP 1 PAMs の準備
2. MCP 1 PAMs のキャラクタリゼーション
3 MCP 1 PAMs のin Vitro解析。
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MCP 1 PAM の準備
MCP 1 蛋白質 [YNFTNRKISVQRLASYRRITSSK] または [YNSLVFRIRNSTQRKYRASIST] スクランブル ペプチドの CCR2 結合モチーフ (残 13 35 基) は、N 末端のシステイン残基を追加することによって変更されました。自動ペプチド合成を用いた fmoc 保護を介した固相法による MCP 1 ペプチドが合成されました。粗ペプチドは 0.1% を使用して 50 ° C にある C8 カラムを逆相高速液体クロマトグラフィーによって精製したアセトニ トリル/水混合媒体の TFA と MALDI 質量分析法 (図 1) によって特徴付けられます。システインを含むペプチドは、DSPE-PEG2000-マレイミド チオエーテル結合を介して DSPE ペグ (2000)-ペプチド複合体をもたらすために共役しました。室温で 24 時間後粗生成物は高速液体クロマトグラフィー (
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MCP 1 PAMs が有望な分子イメージング プラットフォーム ターゲットの親水性ペプチドとナノ粒子の自己組織化の性質をドライブ疎水性の尾部から成る。この単球を対象としたミセルは、単純な合成と精製ステップ MCP 1 ペプチドおよび DSPE PEG (2000)-MCP 1 で用意できます。Pam がある生体内で分子イメージングなどの多くの有益な特性の自己集合構造と化学的多様性の他のイメージングの鎖の結合を可能にする、本質的な生分解性、温和な条件下または興味の特定のサイトを選択的に配信するペプチドをターゲットします。粒子サイズ、形状、および構成は、ペプチド、疎水性尾またはアプリケーション22,33のさまざまな最適な化学および物理的特性を許可するミセル濃度を変更することによって調整できます。
このプロトコルのいくつかの制限を記載する必要があります。まず、Pam は、疎水性相互作用によって駆動される、ので、親水性、ターゲット部位のミセル表面に提示す...
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著者が明らかに何もありません。
著者は、南カリフォルニア大学、国立心臓、肺と血の協会 (NHLBI)、R00HL124279、エリとエディス幅広いイノベーション賞、および L.K. ホイッティア財団の非癌から助成を受けたいと思いますトランスレーショナル研究賞は、EJC に与えられました。著者の電子顕微鏡と微量分析、NanoBiophysics の卓越性のセンター、分子特性の卓越性のセンター、臨床画像センターの支援のための南カリフォルニアの大学でセンターに感謝します。機器のセットアップ。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| ペプチド合成用 | 1,2-エタンジチオール | VWR | E0032 |
| 培養用 | 10mL使い捨て血清ピペット | VWR | 89130-898 |
| 15mL遠心分離管、ポリプロピレン | VWR | 89401-566 | さまざまな用途向け |
| 2,5-ジヒドロキシ安息香酸、99% | MALDI 25 | ッシャーサイエンティフィック | |
| 細胞培養用血清ピペット | VWR | 89130-900 | |
| 2-メルカプトエタノール、50 mM | サーモフィッシャーサイエンティフィック | 31350010 | 培養用 |
| 5 mL ディスポーザブル血清ピペット | VWR | 89130-896 | 細胞培養 |
| 50 mL 遠心分離チューブ | VWR | 89039-658 | さまざまな用途用 |
| 75 cm2 培養フラスコ | フィッシャーサイエンティフィック | 13-680-65 | 細胞培養用 |
| 75 mL 反応容器 | Protein Technologies | 3000005 | ペプチド合成用 |
| 96 ウェル細胞培養プレート | VWR | 40101-346 | MTS アッセイ |
| アセトニトリル、HPLC グレード | Fisher Scientific | A998SK-4 | HPLC 精製 |
| ホウケイ酸ガラス、1 ドラム | VWR | 66011-041 | PAM 合成用 |
| ホウ珪酸ガラスピペット、ロングチップ | VWR | 14673-043 | 様々な用途に対応 |
| カバースリップ、0.16-0.19 mm、22 x 22 mm | フィッシャーサイエンティフィ | 12-542B | 共焦点顕微鏡用 |
| Cy5 アミン | Abcam | ab146463 | ペプチド抱合用 |
| ジエチルエーテル、ACSグレード | フィッシャーサイエンティフィック | E138-1 | ペプチド沈殿用 |
| 使い捨てシリンジ、20 mL | Fisher Scientific | 14-817-54 | HPLC精製用 |
| ダブルノイバウアールール血球計算計 | VWR | 63510-13 | 細胞計数用 |
| DSPE-PEG(2000) アミン | Avanti | 880128P | ペプチド抱合 |
| DSPE-PEG(2000) マレイ | Avanti | 880126P | ペプチド抱合用 |
| DSPE-PEG(2000)-NHSエステル | Cy5 | Nanocs | PG2-DSNS-10K |
| 細胞培養のための | Sigma Aldrich | D5796-500ML | |
| ウシ胎児血清、修飾された、熱不活性化 | 細胞培養のための | ThermoFisher Scientific | 10438026 |
| 合成 | |||
| ペプチド合成のためのFmoc-L-Arg(Pbf)-OH /HBTU | タンパク質技術 | PS3-H5-RBF | 合成 |
| Fmoc-L-Asn(Trt)-OH /HBTU | タンパク質技術 | PS3-H5-NT | ペプチド合成のための |
| Fmoc-L-Cys(Trt)-OH /HBTU | タンパク質技術 | 合成のための | PS3-H5-CT |
| 合成のための | Fmoc-L-Ile-OH /HBTU | タンパク質技術 | PS3-H5-I |
| Fmoc-L-Leu-OH /HBTU | タンパク質技術 | PS3-H5-L | ペプチド合成のための |
| Fmoc-L-Lys(Boc)-OH /HBTU | タンパク質技術PS3-H5-KBC | ペプチド合成のための | |
| Fmoc-L-Phe-OH /HBTU | タンパク質技術 | PS3-H5-F | 合成のために |
| 合成のための | Fmoc-L-Ser(tBu)-OH /HBTU | タンパク質技術 | PS3-H5-SB |
| Fmoc-L-Thr(tBu)-OH /HBTU | タンパク質技術 | PS3-H5-TB | ペプチド合成のための |
| Fmoc-L-Tyr(tBu)-OH /HBTU | タンパク質技術 | PS3-H5-YB | ペプチド合成のための |
| Fmoc-L-Val-OH /HBTU | タンパク質技術 | PS3-H5-V | 合成のために |
| Fmoc-Lys(Boc)-wang樹脂、ペプチド合成用100-200メッシュ | Novabiochem | 856013 | |
| ギ酸、オプティマLC / MSグレード | HPLC精製用 | フィッシャーサイエンティフィック | A117-50 |
| 焦点顕微鏡用 | グリセロール | VWR | M152-1L |
| 計数用 | ハンドタリーカウンター | ッシャーサイエンティフィック | S90189 |
| マグネティックスターバー、卵形 | VWR | 58949-006 | ペプチド結合 |
| 用 メタノール、ACS認定 | フィッシャーサイエンティフィック | A412-4 | PAM合成用 |
| MTS細胞増殖比色アッセイキット | VWR | 10191-104 | MTSアッセイ |
| 用 N,N-ジメチルホルムアミド、シーケンシンググレード | フィッシャーサイエンティフィック | BP1160-4 | 合成 |
| N-メチルモルホリン | タンパク質技術 | S-1L-NMM | ペプチド合成 |
| パラホルムアルデヒド | フィッシャー 細胞 | 固定用 | AC416780250 |
| PBS、pH 7.4 | サーモフィッシャー サイエンティフィ | 10010049 | さまざまなアプリケーション用 |
| ペニシリン/ストレプトマイシン、10,000 U/mL | モフィッシャー サイエンティ | 15140122 | 培養用 |
| ペプチド合成容器、25 mL | ペプチド合成 | フィッシャーサイエンティフィック | CG186011 |
| タングステン酸 | Fisher Scientific | A248-25 | TEM |
| ピペリジン | スペクトル | 用 P1146-2.5LTGL | ペプチド合成用 |
| プレーンガラス顕微鏡スライド 75 x 25 mm | Fisher Scientific | 12-550-A3 | 共焦点顕微鏡用 |
| 試薬リザーバー、滅菌 | 細胞培養用 | VWR | 95128093 |
| TEM用自己閉鎖ピン | TedPella | 515 | |
| TEMサポートフィルム TEM用 | TedPella | 01814F | |
| トリフルオロ酢酸 | ペプチド切断およびHPLC精製用 | フィッシャーサイエンティフィック | BP618-500 |
| 切断 | トリイソプロピルシラン | VWR | TCT1533-5ml |
| トリパンブルー溶液、 | 細胞計数用 | サーモフィッシャーサイエンティフィック | 15250061 |
| 共焦点顕微鏡用 | 汎用鋸歯状 | VWR | 231-SA-SE |
| WEHI-274.1 | ATCC | ATCC CRL-1679 | マウス単球 |
| 自動ベンチトップペプチドシンセサイザー | プロテインテクノロジーPS3 | ベンチトップペプチドシンセサイザー | |
| &α;-シアノ-4-ヒドロキシケイ皮酸、99% | シグマアルドリッチ | 476870-2G | マルディ用 |
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