Name: 생물학적 장벽의 침투 강화를 위한 순환 세포 침투 펩타이드의 구성 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-09-19T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 12 s
Description: 학습하세요 순환 세포 침투 펩타이드 합성법으로 생물학적 장벽 투과성을 향상시키는 방법을. 방향족 가교를 도입하여 소수성을 높이고 금속 촉매 없이 사이클화하여 암세포 약물 전달 효율을 개선할 수 있습니다.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

이 연구는 중국 자연 과학 재단 (21708031), 중국 박사후 과학 재단 (BX20180264, 2018M643519) 및 중앙 대학 기초 연구 기금 (2682021ZTPY075)의 지원을 받고 있습니다.

1. 장비 준비
알림: 적절한 개인 보호 장비를 사용하여 작동 흄 후드에서 모든 절차를 수행하십시오.
<ol><li>흄 후드에 수동 펩타이드 합성 장치를 조립합니다(그림 1). 3방향 마개(재료 표 참조)를 진공 매니폴드(재료 표 참조)에 놓고 질소(N2)에 연결합니다. 사용하지 않는 입구를 막아야 합니다.</li>
	<li>10mL 폴리프로필렌 컬럼( 재료 표 참조)을 3방향 마개에 부착합니다. 고무 피펫 전구를 사용하거나 폐기물 트랩을 통해 진공을 사용하여 폴리프로필렌 컬럼에서 반응 혼합물 또는 용매를 배출합니다.</li>
</ol>2. FITC 표지 선형 R8 펩타이드(FITC-R8) 및 FITC 표지 스테이플 R8 펩타이드(FITC-sR8-4)의 합성
참고: 펩타이드는 표준 Fmoc 기반 고체상 펩타이드 합성(SPPS) 프로토콜25에 따라 합성되었습니다. 4-(2',4'-Dimethoxypheyl-Fmoc-aminomethyl)-phenoxyacetamido-norleucyl-MBHA 수지(링크 아미드 MBHA 수지, 재료 표 참조)를 연구 전반에 걸쳐 사용했습니다.
주의: N, N-디메틸포름아미드(DMF), N,N-디이소프로필에틸아민(DIPEA), 모르폴린 및 디클로로메탄(DCM)은 모두 무색이며 피부를 통해 흡입하거나 흡수하면 손상됩니다. 에테르는 매우 가연성입니다. 1,2-에탄디티올(EDT)은 특히 냄새가 나는 물질입니다. 트리플루오로아세트산(TFA)은 부식성이 강하고 산도가 아세트산의 105 배입니다. 결과적으로 모든 시약과 화학 물질은 흄 후드의 보호 장비를 사용하여 처리해야 합니다.
<ol><li>펩타이드 합성을 위한 수지를 준비합니다.<ol><li>합성에 필요한 수지의 질량 계산:수지의 질량(mg) = 스케일(mmol) / 수지 적재 용량(mmol/g) × 1,000(mg/g) 참고: 예를 들어, 0.2mmol = 0.2mmol/0.572mmol/g × 1,000mg/g = 350mg에 대한 링크 아미드 MBHA 수지(0.572mmol/g)의 질량.</li>
		<li>필요한 양의 수지에 4-5mL의 DMF를 넣고 10mL 폴리프로필렌 컬럼(1.2단계)에 옮기고 30분 동안 부드러운N2 버블링하여 수지를 적절하게 팽창시킨 다음 DMF를 배출합니다.</li>
		<li>수지에 4-5mL의 50% 모르폴린/DMF(v/v)를 넣고 N2 를 30분 동안 2x 부드럽게 버블링하여 N-말단 Fmoc 그룹을 제거한 다음 혼합물을 배출합니다. 그 후, 컬럼에 4-5mL의 DMF를 첨가하고 매번 최소 1분 동안N2 로 버블링하여 수지를 3배 철저히 세척합니다. 같은 방법으로 DCM(3x)과 DMF(3x)로 수지를 계속 세척합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>아래에 설명된 대로 Fmoc 보호 아미노산 결합을 수행합니다. 참고: 0.2mmol 규모의 수동 합성에서 아르기닌의 결합이 여기에 예시로 설명되어 있습니다.<ol><li>Fmoc-Arg (Pbf)-OH (5 당량, 648.8 mg) 및 2-(7-아조벤조트리아졸)-N, N, N', N'-테트라메틸우로늄 헥사플루오로포스페이트 (HATU, 4.9 당량, 372.6 mg)를 DMF 5mL에 원심분리기 튜브에 녹인다.</li>
		<li>DIPEA(10당량, 348.4μL)를 첨가하여 커플링 반응을 활성화시킨 다음, 반응 혼합물을 수지(단계 2.1.3에서 제조됨)가 있는 10 mL 폴리프로필렌 컬럼으로 옮깁니다. 이어서, 혼합물을N2 버블링으로 1-2시간 동안 부드럽게 교반한다.</li>
		<li>커플링 반응(단계 2.2.1 및 단계 2.2.2)을 한 번 반복한다.</li>
		<li>커플링이 완료된 후, 반응 혼합물을 배출하고, 매번 적어도 1분 동안 DMF, DCM 및 DMF로 각각 3x씩 순차적으로 수지를 세척한다.</li>
		<li>순서가 지정된 단계에서 각 아미노산의 커플 링을 수행하십시오 : 4-5 mL의 50 % 모르 폴린 / DMF (v / v)를 수지에 첨가하고 N 2로 30 분 동안 부드럽게 버블링하여 N α-Fmoc 그룹을 제거한 다음 수지를 세척하고 (2.2.4 단계와 같이) 다음 아미노산을 결합합니다 (2.2.1 단계 및 2.2.2 단계). 원하는 펩타이드의 합성을 달성하기 위해 이 단계의 여러 사이클을 진행하십시오. 참고: 이 프로세스는 여기에서 일시 중지할 수 있습니다. 수지를 메탄올로 응축시키고 N2 의 연속 흐름으로 수지를 건조시킨다. 폴리프로필렌 컬럼의 캡을 씌운 다음 수지를 4°C에서 며칠 동안(또는 더 오래 보관하려면 -20°C에서) 보관합니다. 새로운 합성을 시작하기 전에 4-5mL의 DMF로 수지를 0.5-1시간 동안 팽윤시킵니다. 다음 단계로 직접 진행하면 수지를 응축 할 필요가 없습니다.</li>
	</ol></li>
	<li>아래에 설명된 대로 플루오레세인 이소티오시아네이트(FITC)로 펩타이드를 라벨링합니다.<ol><li>단계 2.2에서 아미노산 커플링에 사용된 것과 동일한 과정을 사용하여 FITC 라벨링을 위한 스페이서로서 베타 알라닌을 커플링한다.</li>
		<li>FITC의 혼합물(5당량), DIPEA(10당량) 및 DMF를 폴리프로필렌 컬럼에 첨가하고 암실에서 8시간 동안 반응시켜 수지에 대한 펩타이드의 FITC 라벨링을 수행합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>FITC-sR8-4의 합성을 위해, 아래에 기술된 바와 같이 선형 펩티드의 고리화를 수행한다.<ol><li>TFA/트리이소프로필실란(TIS)/DCM(3/5/92, v/v/v) 혼합물을 폴리프로필렌 컬럼에 2분 동안 추가하여 Cys(Trt) 보호기를 선택적으로 제거한 다음 혼합물을 배출합니다. 황색 용액이 무색이 될 때까지 위의 절차를 반복하여 Trt 보호기를 완전히 제거합니다.</li>
		<li>그 후, DMF 및 DCM으로 수지를 3배 이상 순차적으로 세척합니다. 그 후, 4,4'-비스(브로모메틸)비페닐(2당량)을 DIPEA(4당량)와 함께 DMF에 용해시키고, 이를 컬럼에 첨가하고, 4시간 동안 반응시킨다.</li>
	</ol></li>
	<li>설명된 대로 펩티드를 절단: 펩티드 합성이 완료된 후 수지를 4-5mL의 메탄올로 각각 5분 동안 두 번 세척하고N2의 연속 흐름으로 건조시킵니다. 수지 100mg당 약 1mL의 절단 칵테일을 사용하여 시스테인을 함유한 펩타이드의 경우 효과적인 절단 칵테일 TFA/TIS/H2O(95/2.5/2.5, v/v) 또는 TFA/TIS/EDT/H2O(92.5/2.5/2.5/2.5, v/v/v/v)로 수지를 처리합니다. 펩티드 결합 수지를 2-3시간 동안 처리하여 펩티드를 절단한 다음 N2 스트림으로 TFA를 조심스럽게 제거합니다.</li>
	<li>미정제 펩티드를 얻기 위해, 4-5 mL의 디에틸 에테르를 절단된 펩티드 제제에 첨가하여 조 펩티드를 침전시키고 10,000 × g 에서 4분 동안 원심분리한다. 상층액을 조심스럽게 버리고 효과적인 흄 후드에서 3분 동안 펩타이드를 자연 건조합니다.</li>
	<li>펩타이드 분석: 800μL의 아세토니트릴(ACN)/H2O(1/1, v/v)에 소규모 미정제 펩타이드(약 10mg의 펩타이드 결합 수지에서 절단됨)를 용해한 다음 역상 고성능 액체 크로마토그래피(RP-HPLC) 및 액체 크로마토그래피-질량 분석법(LC-MS)을 사용하여 분석합니다( 재료 표 참조).</li>
	<li>RP-HPLC 및 LC-MS를 사용하여 펩타이드를 정제합니다.<ol><li>50mg의 미정제 펩타이드 생성물을 4mL의 ACN/H2O(1/1, v/v)에 용해시키고 용액을 C18 컬럼(4.6mm x 150mm, 공극 크기: 120Å, 입자 크기: 4μm, 재료 표 참조)이 장착된 RP-HPLC 시스템에 주입합니다. 0.1% TFA/H2O(v/v) 및 ACN을 포함하는 이동상을 사용하여 30분 동안 10% - 90% ACN의 기울기로 펩타이드를 용리합니다. 기존의 펩타이드는 220nm에서, FITC 표지 펩타이드는 494nm에서 검출되었습니다.</li>
		<li>MS에 의해 확인된 바와 같이 주요 펩티드 피크에 해당하는 분획을 수집하고, 그 후 원하는 펩티드 분획을 동결건조한다. 정제된 펩타이드를 -20°C에서 보관한다. 참고: 정제된 FITC-R8의 발견된 m/z는 다음과 같습니다: [M + 3 H]3+: 576.63; [M + 4 시간] 4+: 432.72; [M + 5 시간] 5+: 346.39; [M + 6 시간] 6+: 288.85입니다. 정제된 FITC-sR8-4의 발견된 m/z는 다음과 같습니다: [M + 3 H]3+: 704.74; [M + 4 시간] 4+: 528.77; [M + 5 시간] 5+: 423.34; [M + 6 시간] 6+: 352.91. MS 분석 조건: 기기: ESI(프로브 바이어스: +4.5kV; 검출기: 1.2kV); 분무기 가스 교류: 1.5 L /min; 곡선 탈용매 라인(CDL): −20V; CDL 온도: 250 °C; 구획 온도: 400 °C; 유속: 0.2mL/min; 이동상: 50% H2O/50% ACN.</li>
	</ol></li>
</ol>3. FITC 표지 펩타이드의 정량
<ol><li>소량의 정제된 펩타이드를 원액(예: 40μmol/mL)으로 DMSO에 용해합니다.</li>
	<li>다중 기술 마이크로플레이트 리더(재료 표 참조)를 사용하여 마이크로타이터 플레이트(재료 표 참조)를 사용하여 10mM 인산염 완충 식염수(1x PBS, pH 7.4)의 498μL에 저장된 용액 2μL의 494nm(A494)에서 흡광도를 측정합니다. 희석 계수는 500 μL/ 2 μL = 250이고, 마이크로타이터 플레이트의 경로 길이는 0.5 mm이다.</li>
	<li>다음 공식을 사용하여 원액의 농도를 계산하십시오. 농도(mM) =A 494 × 희석 계수 / 0.05 (cm) / 77,000 (cm−1· M−1) × 1,000 (mM·M−1)</li>
	<li>측정된 A494 값이 0.1에서 1.0 사이가 되도록 적절한 희석으로 조정하십시오. 알림: 측정된 농도가 정확한지 확인하기 위해 측정을 여러 번 반복해야 합니다. 소멸계수 77,000 cm−1· M−1 은 FITC 그룹에서 발생합니다.</li>
</ol>4. 소 태아 혈청(FBS)에서 펩타이드의 안정성
<ol><li>37°C에서 250μL의 25% FBS/H2O(v/v)와 함께 100μM의 농도로 펩타이드를 배양합니다. 0시간, 1시간, 2시간 및 4시간 동안 배양한 후 10μL 분취액을 취한 다음 H2O/ACN(1/3, v/v)에 용해된 150μl의 12% 트리클로로아세트산을 첨가하여 혈청 단백질을 침전시킵니다.</li>
	<li>샘플을 10,000 × g 에서 5 분 동안 원심 분리하고 HPLC (2.8 단계에서 설명)를 사용하여 상청액을 분석하여 펩타이드 분해 정도를 결정합니다.</li>
	<li>1시간, 2시간, 4시간에서의 피크 면적과 0시간에서의 피크 면적의 비율을 계산하여 해당 시간에 분해되지 않은 펩타이드의 분율을 얻습니다. 결과는 세 개의 병렬 샘플의 평균입니다.</li>
</ol>5. 펩타이드의 세포 흡수
<ol><li>형광 현미경 이미징<ol><li>둥근 커버슬립을 12웰 플레이트에 넣습니다. 그런 다음 커버슬립에 1 x 105 세포를 균일하게 접종하고 2mL의 배지로 밤새 배양합니다. 배지를 제거하고 세포를 1mL의 PBS로 3배 세척합니다. 참고: 이 연구에서, HeLa 세포 및 4T1 세포는 5%CO2를 함유하는 37°C 가습 인큐베이터에서 10% FBS가 보충된 Dulbecco's Modified Eagle Medium(DMEM, 재료 표 참조)에서 배양되었습니다.</li>
		<li>37°C에서 1시간 동안 FBS가 없는 DMEM에서 3μM FITC 표지 펩타이드 1mL와 함께 세포를 배양합니다. 그 후, 펩타이드 함유 배지를 제거하고, PBS 1 mL로 세포를 3x 세척한다.</li>
		<li>1mL의 Hoechst 33258로 15분 동안 세포를 염색합니다. 동일한 형광 강도와 노출 시간으로 형광 현미경( 재료 표 참조)을 사용하여 각 펩타이드의 내재화를 관찰합니다. 참고: 형광 현미경 검사에는 다음 설정이 사용되었습니다. 대물렌즈: Plan-Apochromat: 63 x/1.40 Oil DIC M27; FITC용 채널 1: 여기 필터: 450-490 nm, 방출 필터: 500-550 nm, 노출 시간: 230 ms; 채널 2 for Hoechst 33258: 여기 필터: 335-383 nm, 방출 필터: 420-470 nm, 노출 시간: 27 밀리초.</li>
	</ol></li>
	<li>유세포 분석<ol><li>5 x 105 HeLa 세포를 12-웰 플레이트에 균일하게 접종하고 37°C에서 24시간 동안 DMEM에서 배양합니다. 그 후, 배지를 제거하고 PBS 1mL로 세포를 3배 세척한다.</li>
		<li>37°C에서 1시간 동안 FBS가 없는 DMEM에서 3μM FITC 표지 펩타이드 1mL와 함께 세포를 배양합니다. 펩타이드 함유 배지를 제거하고 PBS에서 0.25%(w/v) 트립신과 0.53mM EDTA로 세포를 5분 동안 해리한 다음 306× g 에서 4분 동안 원심분리하여 세포를 수집합니다. 세포 펠릿을 PBS로 세척한다.</li>
		<li>세포를 PBS에서 0.05%(w/v) 트리판 블루 1mL와 함께 3분 동안 배양하여 표면 결합 형광을 소멸시키고 유세포 분석기를 사용하여 세포 내 형광의 정량 분석을 수행합니다( 재료 표 참조). 참고: 유세포 분석 설정: 여기: 488nm, 방출: 530nm. 트리판 블루는 또한 죽은 세포의 형광을 소멸시키고 펩타이드 흡수 분석 중에 살아 있는 세포/죽은 세포를 구별하는 데 도움이 될 수 있습니다.</li>
		<li>HeLa 세포에 대해 설명된 것과 동일한 프로토콜에 따라 유세포 분석을 사용하여 4T1 세포를 처리하고 분석합니다. 샘플당 5 x 105 개의 셀을 수집하고 그룹당 3개의 병렬 샘플을 설정합니다.</li>
	</ol></li>
</ol>6. transwell 모델을 이용한 펩타이드의 세포 간 침투 탐색
<ol><li>조직 배양 플레이트 삽입물과 함께 12-웰 챔버에서 DMEM 중 2 mL중의 1 x 10 5 HeLa 세포를 접종하고( 재료 표 참조) 5%CO2를 함유하는 37°C 가습 인큐베이터에서 24시간 동안 인큐베이션한다. 그 후, 배지를 제거하고, 1시간 동안 FBS-free DMEM에서 10 μM FITC-R8 또는 FITC-sR8-4 (HPLC를 사용하여 정제됨)의 1 mL와 함께 챔버에서 세포를 배양한다.</li>
	<li>펩타이드가 포함된 배지를 제거하고 PBS 1mL로 세포를 3배 세척합니다. 1mL의 신선한 FBS가 없는 DMEM을 챔버에 추가한 다음 조직 배양 플레이트와 함께 챔버의 HeLa 세포를 바닥의 둥근 커버슬립에 HeLa 세포와 함께 2시간 동안 공동 배양합니다.</li>
	<li>HeLa 세포를 2.5% 글루타르알데히드로 15분 동안 둥근 커버슬립에 고정한 다음 DAPI로 15분 동안 세포를 염색합니다. 그런 다음 형광 현미경으로 커버슬립의 HeLa 세포를 관찰합니다. HeLa 세포에 사용된 것과 동일한 프로토콜을 사용하여 4T1 세포를 처리하고 분석합니다.</li>
</ol>

<ol><li>Zhang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain-targeted+dual+site-selective+functionalized+poly%28%CE%B2-amino+esters%29+delivery+platform+for+nerve+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Brain-targeted dual site-selective functionalized poly(β-amino esters) delivery platform for nerve regeneration.</a> Nano Letters. 21 (7), 3007-3015 (2021).</li>
<li>Park, T. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+BBB+permeability+of+osmotically+active+poly%28mannitol-co-PEI%29+modified+with+rabies+virus+glycoprotein+via+selective+stimulation+of+caveolar+endocytosis+for+RNAi+therapeutics+in+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Enhanced BBB permeability of osmotically active poly(mannitol-co-PEI) modified with rabies virus glycoprotein via selective stimulation of caveolar endocytosis for RNAi therapeutics in Alzheimer's disease.</a> Biomaterials. 38, 61-71 (2015).</li>
<li>Bian, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+cell-based+intercellular+delivery+of+transcription+factor+GATA4+on+ischemic+cardiomyopathy%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation+Research%22%5BJournal%5D)">Effect of cell-based intercellular delivery of transcription factor GATA4 on ischemic cardiomyopathy.</a> Circulation Research. 100 (11), 1626-1633 (2007).</li>
<li>He, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+low+molecular+weight+protamine+chemical+chimera+to+enhance+monomeric+insulin+intestinal+absorption%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The use of low molecular weight protamine chemical chimera to enhance monomeric insulin intestinal absorption.</a> Biomaterials. 34 (31), 7733-7743 (2013).</li>
<li>Kim, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+specific+STAT3-binding+peptide+exerts+antiproliferative+effects+and+antitumor+activity+by+inhibiting+STAT3+phosphorylation+and+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Research%22%5BJournal%5D)">A specific STAT3-binding peptide exerts antiproliferative effects and antitumor activity by inhibiting STAT3 phosphorylation and signaling.</a> Cancer Research. 74 (8), 2144-2151 (2014).</li>
<li>Yang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PEGylated+liposomes+with+NGR+ligand+and+heat-activable+cell-penetrating+peptide-doxorubicin+conjugate+for+tumor-specific+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">PEGylated liposomes with NGR ligand and heat-activable cell-penetrating peptide-doxorubicin conjugate for tumor-specific therapy.</a> Biomaterials. 35 (14), 4368-4381 (2014).</li>
<li>Wei, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracellular+paclitaxel+delivery+facilitated+by+a+dual-functional+CPP+with+a+hydrophobic+hairpin+tail%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+and+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Intracellular paclitaxel delivery facilitated by a dual-functional CPP with a hydrophobic hairpin tail.</a> ACS Applied Materials and Interfaces. 13 (4), 4853-4860 (2021).</li>
<li>Vasan, N., Baselga, J., Hyman, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+view+on+drug+resistance+in+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A view on drug resistance in cancer.</a> Nature. 575 (7782), 299-309 (2019).</li>
<li>Cong, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microenvironment-induced+in+situ+self-assembly+of+polymer-peptide+conjugates+that+attack+solid+tumors+deeply%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Microenvironment-induced in situ self-assembly of polymer-peptide conjugates that attack solid tumors deeply.</a> Angewandte Chemie International Edition. 131 (14), 4680-4685 (2019).</li>
<li>Blanco, E., Shen, H., Ferrari, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Principles+of+nanoparticle+design+for+overcoming+biological+barriers+to+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Principles of nanoparticle design for overcoming biological barriers to drug delivery.</a> Nature Biotechnology. 33 (9), 941-951 (2015).</li>
<li>Tian, Y., Zhou, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+cell-penetrating+peptides+and+their+functionalization+of+polymeric+nanoplatforms+for+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Wiley+Interdisciplinary+Reviews.+Nanomedicine+and+Nanobiotechnology%22%5BJournal%5D)">Advances in cell-penetrating peptides and their functionalization of polymeric nanoplatforms for drug delivery.</a> Wiley Interdisciplinary Reviews. Nanomedicine and Nanobiotechnology. 13 (2), 1-12 (2021).</li>
<li>Milletti, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell-penetrating+peptides%3A+Classes%2C+origin%2C+and+current+landscape%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Discovery+Today%22%5BJournal%5D)">Cell-penetrating peptides: Classes, origin, and current landscape.</a> Drug Discovery Today. 17 (15-16), 850-860 (2012).</li>
<li>Turner, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell-penetrating+peptide+conjugates+of+peptide+nucleic+acids+%28PNA%29+as+inhibitors+of+HIV-1+Tat-dependent+trans-activation+in+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Research%22%5BJournal%5D)">Cell-penetrating peptide conjugates of peptide nucleic acids (PNA) as inhibitors of HIV-1 Tat-dependent trans-activation in cells.</a> Nucleic Acids Research. 33 (21), 6837-6849 (2005).</li>
<li>Tunnemann, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Live-cell+analysis+of+cell+penetration+ability+and+toxicity+of+oligo-arginines%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Peptide+Science%22%5BJournal%5D)">Live-cell analysis of cell penetration ability and toxicity of oligo-arginines.</a> Journal of Peptide Science. 14 (4), 469-476 (2008).</li>
<li>Shi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stapling+of+short+cell-penetrating+peptides+for+enhanced+tumor+cell-and-tissue+dual-penetration%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">Stapling of short cell-penetrating peptides for enhanced tumor cell-and-tissue dual-penetration.</a> Chemical Communications. 58 (14), 2299-2302 (2022).</li>
<li>Komin, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+peptide+for+transcellular+cargo+delivery%3A+Structure-function+relationship+and+mechanism+of+action%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">A peptide for transcellular cargo delivery: Structure-function relationship and mechanism of action.</a> Journal of Controlled Release. 324, 633-643 (2020).</li>
<li>Dietrich, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+permeable+stapled+peptide+inhibitor+of+Wnt+signaling+that+targets+%CE%B2-catenin+protein-protein+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Chemical+Biology%22%5BJournal%5D)">Cell permeable stapled peptide inhibitor of Wnt signaling that targets β-catenin protein-protein interactions.</a> Cell Chemical Biology. 24 (8), 958-968 (2017).</li>
<li>Tian, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stapling+of+unprotected+helical+peptides+via+photo-induced+intramolecular+thiol-yne+hydrothiolation%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Science%22%5BJournal%5D)">Stapling of unprotected helical peptides via photo-induced intramolecular thiol-yne hydrothiolation.</a> Chemical Science. 7 (5), 3325-3330 (2016).</li>
<li>De Araujo, A. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+%CE%B1-helicity+of+cyclic+pentapeptides+in+water%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Comparative α-helicity of cyclic pentapeptides in water.</a> Angewandte Chemie International Edition. 53 (27), 6965-6969 (2014).</li>
<li>Chu, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+understanding+cell+penetration+by+stapled+peptides%5BTitle%5D)+AND+%22Medicinal+Chemistry+Communications%22%5BJournal%5D)">Towards understanding cell penetration by stapled peptides.</a> Medicinal Chemistry Communications. 6 (1), 111-119 (2015).</li>
<li>Bock, J. E., Gavenonis, J., Kritzer, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Getting+in+shape%3A+Controlling+peptide+bioactivity+and+bioavailability+using+conformational+constraints%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Chemical+Biology%22%5BJournal%5D)">Getting in shape: Controlling peptide bioactivity and bioavailability using conformational constraints.</a> ACS Chemical Biology. 8 (3), 488-499 (2013).</li>
<li>Tian, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+stapling+architecture+on+physiochemical+properties+and+cell+permeability+of+stapled+%CE%B1-helical+peptides%3A+A+comparative+study%5BTitle%5D)+AND+%22ChemBioChem%22%5BJournal%5D)">Effect of stapling architecture on physiochemical properties and cell permeability of stapled α-helical peptides: A comparative study.</a> ChemBioChem. 18 (21), 2087-2093 (2017).</li>
<li>White, C. J., Yudin, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contemporary+strategies+for+peptide+macrocyclization%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Contemporary strategies for peptide macrocyclization.</a> Nature Chemistry. 3 (7), 509-524 (2011).</li>
<li>Jain, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Normalization+of+tumor+vasculature%3A+An+emerging+concept+in+antiangiogenic+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Normalization of tumor vasculature: An emerging concept in antiangiogenic therapy.</a> Science. 307 (5706), 58-62 (2005).</li>
<li>Patgiri, A., Menzenski, M. Z., Mahon, A. B., Arora, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solid-phase+synthesis+of+short+%CE%B1-helices+stabilized+by+the+hydrogen+bond+surrogate+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Solid-phase synthesis of short α-helices stabilized by the hydrogen bond surrogate approach.</a> Nature Protocols. 5 (11), 1857-1865 (2010).</li>
<li>Baek, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure+of+the+stapled+p53+peptide+bound+to+Mdm2%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Structure of the stapled p53 peptide bound to Mdm2.</a> Journal of the American Chemical Society. 134 (1), 103-106 (2012).</li>
<li>Traboulsi, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Macrocyclic+cell+penetrating+peptides%3A+A+study+of+structure-penetration+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Bioconjugate+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Macrocyclic cell penetrating peptides: A study of structure-penetration properties.</a> Bioconjugate Chemistry. 26 (3), 405-411 (2015).</li>
<li>Tian, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+proline-derived+transannular+N-cap+for+nucleation+of+short+%CE%B1-helical+peptides%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">A proline-derived transannular N-cap for nucleation of short α-helical peptides.</a> Chemical Communications. 52 (59), 9275-9278 (2016).</li>
<li>Muppidi, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rational+design+of+proteolytically+stable%2C+cell-permeable+peptide-based+selective+Mcl-1+inhibitors%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Rational design of proteolytically stable, cell-permeable peptide-based selective Mcl-1 inhibitors.</a> Journal of the American Chemical Society. 134 (36), 14734-14737 (2012).</li>
<li>Wiradharma, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthetic+cationic+amphiphilic+%CE%B1-helical+peptides+as+antimicrobial+agents%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Synthetic cationic amphiphilic α-helical peptides as antimicrobial agents.</a> Biomaterials. 32 (8), 2204-2212 (2011).</li>
<li>Jones, A. T., Sayers, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+entry+of+cell+penetrating+peptides%3A+Tales+of+tails+wagging+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">Cell entry of cell penetrating peptides: Tales of tails wagging dogs.</a> Journal of Controlled Release. 161 (2), 582-591 (2012).</li>
</ol>

저자는 공개 할 것이 없습니다.

구조적 제약을 통합함으로써 펩티드의 화학적 안정화는 펩티드26의 안정성 및 세포 투과성을 개선하기 위한 효과적인 전략인 것으로 입증되었다. 이 프로토콜에서는 방향족 가교를 갖는 고리형 CPP의 합성 및 생물학적 장벽에 걸친 투과성 평가를 위한 단계별 절차가 설명됩니다. 친수성 락탐 또는 트리아 졸 가교 결합22,27과 비교하여, 방향족 가교 결합 (이 연구에서 사용됨)의 통합은 CPP의 전반적인 소수성을 향상시켜 세포 투과성을 크게 증가시킵니다. 반면에, 펩타이드 고리화는 금속 촉매 없이 시스테인과의 치환 반응을 통해 쉽게 달성할 수 있습니다. 이 프로토콜에서 CPP의 고리화는 수지에서 수행되었습니다. 그러나, 고리화 효율은 또한 입체 효과로 인한 펩티드의 특정 서열 및 길이에 의존하며, 이는 이량체 부산물28의 형성을 초래할 수 있다. 이...

지난 수십 년 동안 약물 전달을 위한 세포 침투 펩타이드(CPP) 개발이 급속히 발전했습니다. CPP는 신경 질환 1,2, 심장 질환3, 당뇨병4, 피부병5 및 암 6,7을 포함한 다양한 생명을 위협하는 질병의 치료를위한 분자 수송체로 널리 사용되었습니다. 암은 광범위한 연구 노력에도 불구하고 높은 이환율과 사망률을 동반하는 전 세계적인 건강 부담으로 남아 있습니다8. 암 치료의 심각한 장애물은 조밀한 세포외 기질(ECM), 비정상적인 종양 혈관 구조, 다막 장벽 및 높은 간질액 압력(IFP)과 같은 생리학적 장벽으로 인해 더 깊은 종양 세포에 대한 치료제의 제한된 접근입니다9. 따라서 생물학적 장벽을 넘어 화물을 운송할 수 있는 우수한 능력을 가진 새로운 CPP를 개발하는 것은 암 치료를 위한 필수 전략으로 간주됩니다10,11.
CPP는 물리화학적 특성12의 관점에서 양이온성, 양친매성 및 소수성 CPP로 분류할 수 있습니다. 이 중 양전하를 띤 HIV-TAT 펩타이드와 합성 폴리아르기닌은 생물의학 연구에서 상당히 중요하며 세포 내 약물 전달을 촉진하기 위해 광범위하게 연구되었습니다13. Tunnemann et al.은 R3 내지 R12 펩티드를 사용하여 수행된 세포 투과성 연구에 기초하여, 합성 폴리아르기닌 펩티드의 효율적인 세포 침투를 위해 8개의 아르기닌의 최소 길이가 필수적이라고 보고하였다14. 그러나, 이들 CPP는 일반적으로 생체 내에서 이들의 빠른 가수분해로 인해 짧은 혈장 반감기를 갖는다. 또한, 다중 세포막을 관통하는 것이 어렵기 때문에 이들의 트랜스-배리어 능력을 증가시키기 위한 CPP의 화학 구조의 최적화에 관해서는 알려진 바가 거의 없다(15). 따라서, 약물 전달 효율을 향상시키기 위해 생물학적 장벽을 관통할 수 있는 신규한 분자 수송체의 개발이 강력히 요구되고 있다. 2020년 Komin 등16 은 상피 단층을 가로지르는 나선 모티프(RLLRLLR)와 폴리아르기닌 꼬리(R7)를 포함하는 CL 펩타이드라는 CPP를 발견했습니다. CL 펩티드 변이체 세트는 또한 나선형 패턴을 변경하여 합성되었습니다. 이 탐사는 생물학적 장벽을 넘어 화물을 운송하기 위한 새로운 CPP 개발을 위한 중요한 지침이 될 수 있습니다. 또한, Dietrich et al. StAX 펩티드의 세포 투과성을 최적화하여 펩티드17의 전반적인 소수성을 증가시킴으로써 Wnt/β-카테닌 신호전달 경로를 억제하였다.
고리화에 의한 구조화되지 않은 선형 펩티드의 구조적 제한은 그들의 단백질 분해 안정성 및 투과성을 향상시키는 효과적인 방법이다18,19,20. 구조적 강화는 고리형 펩타이드의 프로테아제 저항성을 증가시켜 선형 펩타이드에 비해 생체 내에서 더 안정적으로 만듭니다. 또한, 펩티드의 고리화는 분자내 수소 결합을 촉진함으로써 잠재적으로 극성 펩티드 골격을 가릴 수 있고, 따라서 펩티드(21)의 막 투과성을 증가시킬 수 있다. 지난 20년 동안 화학선택적 고리화 방법은 모든 탄화수소, 락탐, 트리아졸, m-자일렌, 퍼플루오로아릴 및 기타 가교 결합과 같은 다양한 구조를 가진 고리형 펩타이드의 구성을 위한 효과적인 전략이 되었습니다22,23. 정교한 종양 미세 환경에 의해 부과된 생물학적 장벽은 고형 종양에서 약물의 침투를 감소시킬 수 있다24. 우리는 이전에 순환 CPP가 선형 CPP에 비해 효소 소화에 대해 우수한 저항성을 나타냈다는 것을 발견했다20. 또한, 펩타이드의 전반적인 소수성은 세포 투과성 향상에 매우 중요하다22. 위에서 논의한 연구를 기반으로 양전하를 띤 패턴, 증가된 전체 소수성 및 향상된 단백질 분해 안정성의 조합이 생물학적 장벽을 가로질러 CPP의 투과성을 증가시키는 가설을 세울 수 있습니다. 최근 연구에서, 우리는 위치 i와 i+7에서 방향족 가교결합을 갖는 두 개의 순환 CPP를 확인했는데, 이는 선형 CPP에 비해 종양 세포와 조직에서 향상된 투과성을 나타낸다15. 여기에서는 형광 표지된 순환 CPP의 합성을 위한 간결한 합성 프로토콜과 투과성을 조사하기 위한 주요 단계를 제시합니다.

<table><tbody><tr><td>1,2-에탄디티올</td><td>알라딘</td><td>K1722093</td><td>악취</td></tr><tr><td>2-(7-아조벤조트리아졸)-N,N,N',N'-테트라메틸우로늄 헥사플루오로포스페이트(HATU)</td><td>HEOWNS</td><td>A-0443697</td><td></td></tr><tr><td>4,4'-bis(bromomethyl)biphenyl</td><td>TCI</td><td>B1921</td><td></td></tr><tr><td>4T1 cells</td><td>ATCC</td><td></td><td>4T1 세포를 37°C에서 10% FBS(Hyclone)가 보충된 DMEM 배지에서 배양하였다. 5% CO2를 함유한 C 가습 인큐베이터.</td></tr><tr><td>아세토니트릴&nbsp;</td><td>Adamas</td><td>1484971</td><td>독성</td></tr><tr><td>디클로로 메탄</td><td>에너지</td><td>W330229</td><td>피부 유해</td></tr><tr><td>디 에틸 에테르</td><td>알드리치</td><td>673811</td><td>가연성</td></tr><tr><td>디메틸 설폭</td><td>사이드 Beyotime</td><td>ST038</td><td>피부 유해</td></tr><tr><td>Dulbecco ' s Modified Eagle Medium (DMEM)</td><td>Gibco</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Electrospray 이온화 질량 분석기</td><td>Waters</td><td>G2-S Tof</td><td></td></tr><tr><td>에틸렌 디아민 테트라아세트산(EDTA)</td><td>BioFroxx</td><td>1340</td><td></td></tr><tr><td>소 태아 혈청(FBS)</td><td>HyClone</td><td></td><td></td></tr><tr><td>유세포 분석기</td><td>Beckman Coulter</td><td>CytoFLEX</td><td></td></tr><tr><td>플루오레세인 이소티오시아네이트 이성질체( FITC)</td><td>에너지</td><td>E0801812500</td><td></td></tr><tr><td>형광 현미경</td><td>Carl Zeiss</td><td>Axio Observer 7</td><td></td></tr><tr><td>Fmoc-Arg(Pbf)-OH</td><td>HEOWNS</td><td>F-81070</td><td></td></tr><tr><td>Fmoc-Cys(Trt)-OH</td><td>GL Biochem</td><td>GLS201115-35202</td><td></td></tr><tr><td>Fmoc-&beta; Ala-OH</td><td>Adamas</td><td>51341C</td><td></td></tr><tr><td>HeLa 세포</td><td>ATCC</td><td></td><td>HeLa 세포를 37°C에서 10% FBS(Hyclone)가 보충된 DMEM에서 배양했습니다. 5% CO2를 함유한 C 가습 인큐베이터.</td></tr><tr><td>고성능 액체 크로마토그래</td>피 <td>애질런트 애질런</td>트 <td>1260</td><td></td></tr><tr><td>고성능 액체 크로마토그래피 컬럼</td><td>애질런트</td><td>Poroshell EC-C18 120, 4.6 > 150 mm (공극 크기 120 &, 입자 크기 4 & m)</td><td></td></tr> <tr><td>동결 건조기</td><td>SP 과학</td><td>Vir Tis</td><td></td></tr><tr><td>메탄올</td><td>Aldrich</td><td>9758</td><td>독성</td></tr><tr><td>Microtiter 플레이트</td><td>Thermo &mu; 드롭 플레이트</td><td>N12391</td><td></td></tr><tr><td>Morpholine</td><td>HEOWNS</td><td>M99040</td><td>자극성</td></tr><tr><td>다중 기술 마이크로플레이트 리더</td><td>Thermo</td><td>VARIOSKAN LUX</td><td></td></tr><tr><td>N,N-Diisopropylethylamine</td><td>HEOWNS</td><td>E-81416</td><td>자극성</td></tr><tr><td>N,N-디메틸 포름아미드</td><td>피부에</td><td>유해한</td>에너지 <td>B020051</td></tr><tr><td>Poly-Prep 컬럼</td><td>Bio-Rad</td><td>7321010</td><td>폴리 프로필렌 크로마토 그래피 컬럼</td></tr><tr><td>링크 아미드 MBHA 수지 (0.572 mmol / g)</td> <td>GL Biochem</td><td>GLS180301-49101</td><td></td></tr><tr><td>3 방향 스톱콕</td><td>Bio-Rad</td><td>7328107</td><td></td></tr><tr><td>조직 배양 플레이트 인서트</td><td>LABSELECT</td><td>14211</td><td></td></tr><tr><td>트리 플루오로 아세트산</td><td>HEOWNS</td><td>T63278</td><td>부식성</td></tr><tr><td>트리 이소 프로필 실란</td><td>HEOWNS</td><td>T-0284475</td><td></td></tr><tr><td>Trypsin</td><td>BioFroxx</td><td>1004</td><td></td></tr><tr><td>진공 매니폴드</td><td>Promega</td><td>A7231</td><td></td></tr></tbody></table>

생물학적 장벽의 침투 강화를 위한 순환 세포 침투 펩타이드의 구성

Construction of Cyclic Cell-Penetrating Peptides for Enhanced Penetration of Biological Barriers

암은 세계 보건에서 큰 도전이었습니다. 그러나 복잡한 종양 미세 환경은 일반적으로 더 깊은 종양 세포에 대한 치료제의 접근을 제한하여 종양 재발을 유발합니다. 생물학적 장벽의 제한된 침투를 극복하기 위해 세포 침투 펩타이드(CPP)가 우수한 막 전위 능력을 가지고 발견되었으며 다양한 화물을 세포로 전달하는 데 유용한 분자 수송체로 부상했습니다. 그러나 기존의 선형 CPP는 일반적으로 단백질 분해 안정성이 손상되어 생물학적 장벽을 가로지르는 투과성을 제한합니다. 따라서, 생물학적 장벽을 뚫을 수 있고 향상된 단백질 분해 안정성을 나타낼 수 있는 신규한 분자 수송체의 개발은 생물의학 응용에서 약물 전달 효율을 촉진하기 위해 매우 요구되고 있다. 우리는 이전에 방향족 가교결합을 가진 짧은 고리형 CPP 패널을 합성했으며, 이는 선형 CPP에 비해 암세포와 조직에서 우수한 투과성을 나타냈습니다. 여기에서는 형광 표지된 고리형 폴리아르기닌 R8 펩타이드 및 그 선형 대응물의 합성과 세포 투과성을 조사하기 위한 주요 단계에 대한 간결한 프로토콜이 설명되어 있습니다.

이 프로토콜에서는 선형 폴리아르기닌 R8을 고리형 형태로 제한하는 합성 절차가 제시되었습니다. SPPS는 간단한 장치를 사용하여 수동으로 수행되었습니다(그림 1). SPPS의 상세한 합성 공정은 그림 2에 나와 있습니다. 간략하게, 수지를 충분히 팽윤시키고, 이어서 N α-Fmoc 보호기의 탈보호가 뒤따랐다. 이어서, N α-Fmoc-보호된 아미노산을 펩티드 조립이 완료될 때까지 레진 상에 앵커링하였다(도 2의 단계 1-4). 이어서, 미정제 펩티드를 절단 칵테일에 의해 수지로부터 절단하였다(도 2의 단계 5). FITC는 형광 표지된 순환 CPP를 합성하고 생물학적 장벽을 가로지르는 투과성을 추적하기 위해 펩타이드를 표지하는 데 사용되었습니다. ...

이 프로토콜은 방향족 가교를 갖는 고리형 세포 침투 펩타이드의 합성과 생물학적 장벽을 통한 투과성 평가를 설명합니다.

Cancer has been a grand challenge in global health. However, the complex tumor microenvironment generally limits the access of therapeutics to deeper ...

암 치료의 심각한 장애물은 생리학적 장벽으로 인해 더 깊은 종양 세포에 대한 치료제의 접근이 제한된다는 것입니다. 따라서, 약물 전달 효율을 향상시키기 위해 생물학적 장벽을 치료할 수 있는 신규한 분자 수송체의 개발이 강력히 요구되고 있다. 이 절차의 목적은 향상된 세포 간 침투를 위해 순환 세포 침투 펩타이드를 합성하는 것입니다.이 방법의 장점은 금속 촉매 없이 시스테인 및 수지와의 치환 반응을 통해 펩타이드 고리화를 쉽게 달성할 수 있다는 것입니다. 방향족 가교결합의 혼입은 친수성 락탐 또는 트리아졸 가교결합에 비해 펩티드의 전반적인 소수성을 향상시켜 투과성을 향상시킵니다. 시작하려면 흄 후드에 수동 펩타이드 합성 장치를 조립하십시오.3방향 스톱콕을 진공 매니폴드에 놓고 질소에 연결합니다. 사용하지 않는 입구를 막아야 합니다. 10밀리리터 폴리프로필렌 컬럼을 3방향 마개에 부착하고 고무 피펫 전구 또는 폐기물 트랩을 통해 진공을 사용하여 폴리프로필렌 컬럼에서 반응 혼합물 또는 용매를 배출합니다.펩타이드 합성을 위한 수지를 준비하기 위해 필요한 양의 수지에 4-5밀리리터의 DMF를 첨가하고 30분 동안 부드러운 질소 버블링으로 폴리프로필렌 컬럼으로 옮겨 수지를 적절하게 팽창시킵니다. DMF를 배출하고 수지에 4-5 밀리리터의 50 % 모르 폴린 / DMF를 첨가하십시오. 질소를 30분 동안 부드럽게 버블링하여 N-말단 Fmoc 그룹을 제거한 다음 혼합물을 배출합니다.컬럼에 4 내지 5 밀리리터의 DMF를 첨가하고 매번 적어도 1 분 동안 질소로 버블 링하여 수지를 3 회 철저히 세척한다. 같은 방법으로 수지를 디클로로메탄으로 3회, DMF로 3회 세척한다. 다음으로, 648.8 밀리그램의 Fmoc 및 PBF 보호 아르기닌과 372.6 밀리그램의 HATU를 5 밀리리터의 DMF에 원심분리기 튜브에 용해시킨다.348.4 마이크로리터의 DIPEA를 첨가하여 커플링 반응을 활성화하고, 반응 혼합물을 수지와 함께 폴리프로필렌 컬럼으로 옮긴다. 혼합물을 질소 버블링으로 1 내지 2시간 동안 부드럽게 교반한 다음, 커플링 반응을 한 번 반복한다. 반응 혼합물을 배출하고 DMF, 디클로로메탄, 그리고 다시 DMF로 순차적으로 적어도 1분 동안 각각 3회 세척한다.Fmoc 보호기를 제거하고 다음 아미노산 결합을 진행하기 전에 앞서 표시된 절차에 따라 수지를 세척합니다. 다음으로, 아미노산 결합에 대해 표시된 것과 동일한 공정을 사용하여 FITC 라벨링용 스페이서로 베타 알라닌을 결합한 후, FITC, DIPEA 및 DMF의 혼합물을 암실에서 폴리프로필렌 컬럼에 추가하여 수지에 대한 펩타이드의 FITC 라벨링을 수행합니다. 반응에는 거의 8 시간이 걸립니다.선형 펩타이드의 고리화를 수행하기 위해 트리플루오로아세트산, 트리이소프로필실란 및 디클로로메탄의 혼합물을 폴리프로필렌 컬럼에 2분 동안 첨가하여 시스테인의 트리틸 보호기를 선택적으로 제거한다. 혼합물을 배출하고 황색 용액이 무색이 될 때까지 절차를 반복하여 삼중 수소 보호기를 완전히 제거한다. DMF와 디클로로메탄으로 수지를 3회 이상 순차적으로 세척하고 DIPEA로 DMF에 4,4'비스-브로모메틸-비페닐을 용해시킵니다.용액을 컬럼에 넣고 4시간 동안 반응시킵니다. 수지를 4 내지 5 밀리리터의 메탄올로 각각 5 분 동안 2 회 세척하고, 질소의 연속 흐름으로 건조시킨다. 시스테인을 함유하는 펩타이드의 경우, 트리플루오로아세트산, 트리이소프로필실란 및 물 또는 트리플루오로아세트산, 트리이소프로필실란, 1,2-에탄디티올 및 물의 효과적인 절단 칵테일로 수지를 처리합니다.펩티드 결합 수지를 2 내지 3시간 동안 처리하여 펩티드를 절단한 다음, 질소 스트림으로 트리플루오로아세트산을 조심스럽게 제거한다. 조 펩티드를 얻기 위해, 4 내지 5 밀리리터의 디 에틸 에테르를 쪼개진 펩티드 제제에 첨가하여 조 펩티드를 침전시키고, 10, 000 x g에서 4 분 동안 원심 분리한다. 상층액을 조심스럽게 버리고 효과적인 흄 후드에서 3분 동안 펩타이드를 자연 건조합니다.소규모 조잡한 펩타이드를 800 마이크로 리터의 아세토 니트릴에 용해시킨 다음 역상 고성능 액체 크로마토 그래피 및 액체 크로마토 그래피 질량 분석법을 사용하여 분석합니다. 조직 배양 플레이트 삽입물이 있는 12웰 챔버에서 DMEM 2밀리리터에 100, 000개의 HeLa 세포를 접종하고 5% 이산화탄소를 함유하는 섭씨 37도의 가습 배양기에서 24시간 동안 배양합니다. 배지를 제거하고, FBS가 없는 DMEM에서 10 마이크로몰 FITC-R8 또는 FITC-sR8-4와 함께 챔버에서 세포를 1시간 동안 인큐베이션한다.그 후, 펩타이드가 포함된 배지를 제거하고 1 밀리리터의 PBS로 세포를 3회 세척하였다. 1밀리리터의 신선한 FBS가 없는 DMEM을 챔버에 추가한 다음 조직 배양 플레이트 삽입물과 함께 챔버에서 HeLa 세포를 공동 배양하고 HeLa 세포를 바닥의 둥근 커버슬립에 2시간 동안 함께 배양합니다. HeLa 세포를 2.5% 글루타르알데히드로 15분 동안 둥근 커버슬립에 고정한 다음 DAPI로 15분 동안 세포를 염색합니다.마지막으로 형광 현미경으로 커버슬립의 HeLa 세포를 관찰합니다. FITC 표지된 선형 R8 펩타이드 및 FITC 표지된 스테이플 R8 펩타이드의 합성에 대한 개략도가 여기에 제시되어 있습니다. 선형 R8 펩타이드 및 스테이플 R8 펩타이드의 HPLC 및 MS 스펙트럼이 이 그림에 나와 있습니다.스테이플 펩티드의 머무름 시간은 선형 유사체의 머무름 시간보다 실질적으로 더 길었으며, 이는 소수성 가교결합을 이용한 고리화 후 펩티드의 향상된 전체 소수성을 나타냅니다. 이 그래픽 이미지는 25% FBS가 존재할 때 선형 펩타이드와 스테이플 펩타이드의 안정성을 나타냅니다. 고리형 R8은 4시간 동안 FBS와 함께 배양한 후 77.3%의 온전한 상태를 유지하는 반면, 선형 R8은 대부분 분해되어 고리형 R8 펩타이드의 향상된 단백질 분해 안정성을 시사합니다.3 마이크로몰 FITC 표지 선형 R8 펩타이드 및 FITC 표지 스테이플 R8 펩타이드와 함께 1시간 배양한 후 HeLa 세포 및 4T1 세포의 라이브 셀 형광 현미경 이미지가 여기에 표시됩니다. 방향족 가교결합을 갖는 고리형 R8로 처리된 세포는 선형 반응물로 처리된 세포보다 더 높은 세포내 형광을 나타냈다는 것을 알 수 있다. 유세포 분석에서도 유사한 결과가 얻어졌다.순환 R8이 향상된 세포 간 침투를 제공하는지 여부를 추가로 조사하기 위해 트랜스웰 모델을 사용하여 한 세포층에서 다른 세포층으로 펩타이드의 장벽 투과성을 시뮬레이션했습니다. 사이클릭 R8은 선형 R8 펩타이드보다 더 높은 트랜스-배리어 침투를 분명히 나타냈으며, 이는 세포 내 형광의 현저한 증가에 의해 나타났다. 시스테인 및 수지의 트리틸 그룹의 완전한 탈보호는 다음의 고리화 단계에서 중요하다.게다가, 고리화 효율은 또한 입체 효과로 인한 펩타이드의 특정 서열과 길이에 따라 달라집니다. 이러한 경우, 더 낮은 로딩 용량 또는 고리화를 가진 수지를 사용하여 용액 상에서 희석된 농도 하의 펩타이드를 사용하는 것이 도움이 될 것입니다. 이러한 고리형 펩타이드는 선형 펩타이드에 비해 향상된 세포 간 투과성을 보여주었습니다.우리는 그들이 생물학적 장벽을 정복할 수 있는 큰 가능성을 가지고 있으며 약물 전달 분야의 추가 응용 분야를 위한 분자에 사용될 것이라고 믿습니다.

construction-cyclic-cell-penetrating-peptides-for-enhanced

Research

연구

JoVE Journal

Chemistry

화학

단백질 전달은 세포에 생물학적으로 활성화된 단백질의 직접 배달을 수 있습니다. 이러한 DNA의 transfection 또는 바이러스성 도입으로 종래의 방법과는 달리이 비침습 패러다임은 세포 독성 및 영구 유전자 조작에 의해 종양 발생 변화의 위험을 우회 titratable 방식으로 고효율 세포 조작이 가능합니다.

공학 세포 투과 단백질

이 프로토콜 세부 대형 unilamellar 지질 vesicles로 펩타이드 translocation의 양적 측정을위한 방법입니다. 이 방법은 또한 멤브레인 translocation의 속도에 대한 정보를 제공하고 효율적이고 자발적 지질 bilayers를 건너되는 펩티드를 식별하는 데 사용할 수 있습니다.

대형 Unilamellar Vesicles로 펩타이드의 Translocation 측정

이 동영상은 비오틴화된 세포 침투 펩타이드를 사용하여 세포 내 단백질-단백질 상호 작용을 감지하는 기술을 보여줍니다. 세포 침투 펩타이드는 접합 펩타이드가 세포에 들어가 상호 작용하는 단백질에 특이적으로 결합하는 것을 용이하게 합니다. 비오틴은 아비딘(avidin)에 결합한 후 세포 용해물에서 상호 작용하는 단백질 복합체를 정제할 수 있습니다.

단백질과 단백질의 상호작용을 검출하기 위한 Biotinylated Cell-Penetrating Peptide 프로브

징크 핑거 도메인은 본질적으로 세포 투과성 및 포유 동물 세포 유형 내로 다양한 단백질 전달을 매개 할 수있다. 여기서, 단백질의 세포 내 전달을위한 아연 핑거 기술을 구현하기위한 상세한 단계별 프로토콜이 제시된다.

세포 투과성의 Cys를 사용하여 포유 동물 세포에 직접 단백질 배달<sub&gt; 2</sub&gt; - 그의<sub&gt; 2</sub&gt; 아연 손가락 도메인

마이크로파 조사를 사용하여 고리형 펩타이드를 합성하는 간단하고 일반적인 방법이 설명되어 있습니다. 이 절차는 곁사슬과 약전 부분을 유지하면서 서로 다른 형태의 집합체를 가진 backbone cyclic peptides의 합성을 가능하게 하며, 따라서 생체 활성 형태를 스크리닝할 수 있습니다.

마이크로 웨이브 조사를 사용하여 잠재적 인 기생충 치료제로 백본 순환 펩타이드 라이브러리 개발

이것은 세포내 단백질 단백질 상호 작용 세포 관통 시퀀스 결합의 참신과 함께 biotin avidin 풀 다운 시스템에 기초를 공부 하는 프로토콜 이다. 주요 장점은 세포 lysates 대신 살아있는 세포와 대상 시퀀스를 incubated 하 고 따라서 상호 작용 세포 컨텍스트 내에서 발생 합니다.

Biotinylated 세포 관통 펩 티 드 세포내 단백질-단백질 상호 작용을 공부 하

여기에 제시된 펩티드 계의 작은 unilamellar 소포의 생성을 위한 프로토콜은 성장할 수 있다. 막 펩티드의 vesiculo 생산을 용이하게하기 위해, 이들 소포는 전사 번역 시스템 및 펩티드 인코딩 플라스미드를 구비한다.

자율 적인 소포 성장을 위한 펩티드 멤브레인 전구체의 베시큘로 합성

당사는 예를 들어 심장 표적 펩타이드를 사용하여 파라핀 임베딩, 단면 및 공초점 형광 현미경 검사법을 선행한 전 생체 이미징 시스템을 활용한 세포 관통 펩티드에 의한 침투 정도를 평가하기 위한 프로토콜을 설명합니다. 우리의 프로토콜에서, 단 하나 동물은 동일 기관의 화상 진찰 평가의 두 모형을 취득하기 위하여 이용될 수 있고, 따라서 연구 결과에 필요한 동물의 수를 반으로 삭감합니다.

심장 표적 펩타이드의 트랜스포션 효율성의 생체 내 이미징

형광 누설 분석법은 펩타이드/멤브레인 상호작용의 조사를 가능하게 하는 간단한 방법으로, 여러 생물학적 과정에 대한 그들의 관여, 특히 세포 관통 펩타이드의 능력을 이해하기 위해 직접 세포 전좌 과정 동안 인지질을 방해한다.

세포 관통 펩타이드에 의한 막 불안정화를 조사하기 위한 형광 누설 분석

이 프로토콜은 시스테인과 메티오닌 사이의 비스알킬화와 프로파길 설포늄 중심에 의해 유발되는 용이한 티올-인 반응을 통한 고리형 펩타이드의 합성을 제시합니다.

온테더 설포늄 중심을 사용한 순환 펩타이드 구성

이 프로토콜은 면역염색에 의한 세포 접착, 오가노이드 형태 및 유전자 발현을 위한 생체 기능성 자기 조립 펩타이드를 평가하는 것을 목표로 합니다. 우리는 결장직장암 세포주를 사용하여 집중적인 테스트를 위한 오가노이드를 얻는 비용 효율적인 방법을 제공할 것입니다.

초단파 자기조립 펩타이드 매트릭스에서 SW1222 세포주의 대장암 오가노이드 제조 및 특성화

학습하세요 순환 세포 침투 펩타이드 합성법으로 생물학적 장벽 투과성을 향상시키는 방법을. 방향족 가교를 도입하여 소수성을 높이고 금속 촉매 없이 사이클화하여 암세포 약물 전달 효율을 개선할 수 있습니다.

생물학적 장벽의 침투 강화를 위한 순환 세포 침투 펩타이드의 구성

더 많은 동영상 탐색