Фотоактивированный пептид - Photoactivated peptide

Схематическое изображение активации / деактивации светопереключаемого пептида
Мультфильм о пептид с азобензол краситель, прикрепленный к боковым цепям цистеин остатки. Воздействие света 360 нм вызывает фотоизомеризация из диазокраситель от E к Z, сокращая его и поощряя более альфа-спиральную конформацию

Фотоактивированные пептиды представляют собой модифицированные природные или синтетические пептиды, функции которых можно активировать светом. Это можно сделать как необратимо, так и обратимо. Клеточные пептиды [1] которые содержат фоторасщепляемые защитные группы, относятся к необратимо активированным пептидам. Обратимая активация / деактивация функции пептидов достигается путем включения фотоуправляемых фрагментов (молекулярных фотопереключатели ) в боковых цепях или в основной цепи пептидных матриц для получения фотоуправляемых пептидов, которые могут обратимо изменять свою структуру при облучении светом с разной длиной волны. Как следствие, свойства, функции и биологическая активность модифицированных пептидов можно контролировать светом. Поскольку свет может быть направлен в определенные области, например пептиды можно активировать только на целевых сайтах. Азобензолы,[2][3][4] и дневники[5][6] можно использовать как фотопереключатели. Для терапевтического использования используются фотопереключатели с более длинными волнами (ближний инфракрасный, для проникновения в ткани) или использование двухфотонного возбуждения.[7] требуются в сочетании с улучшенными методами доставки пептидов в живые клетки.[8][9]

Приложения

Фотоактивированные пептиды потенциально полезны для лечения рака, других препаратов с контролируемым светом и в инструментах для исследования молекулярных взаимодействий в интактных клетках и целых организмах.[8]

Первоначальные пептиды были успешно использованы для уничтожения В-клеточная лимфома раковые клетки. Эталонный синтетический короткий пептид алкилировали азобензол сшивающие агенты и используются для фотостимуляции митохондриальная мембрана деполяризация и цитохром с высвобождение в проницаемых клетках, которые были начальными событиями внутреннего апоптоз путь.[8]Грамицидин S аналоги, содержащие фрагмент диарилетена[6] отображать четкое обратимое изменение противомикробный Мероприятия. В неактивной фотоформе, индуцируемой УФ-излучением, они безвредны для бактерии клетки, но являются бактерицидными после активации видимым (янтарным) светом.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Н. Умедзава; Ю. Норо; К. Укаи; Н. Като; Т. Хигучи. (2011). «Фотоконтроль функции пептидов: стратегия циклизации основной цепи с фоторасщепляемой аминокислотой». ChemBioChem. 12 (11): 1694–1698. Дои:10.1002 / cbic.201100212. PMID  21656633.
  2. ^ Abell, A.D .; и другие. (2007). «Исследование P3-связывающего домена м-кальпаина с использованием светопереключаемых диазо- и триазен-дипептидных альдегидов: новые антикатарактальные агенты». J. Med. Chem. 50 (12): 2916–2920. Дои:10.1021 / jm061455n. PMID  17497840.
  3. ^ Дж. Куил; L.T.M. ван Ванделен; Нью-Джерси де Мола; R.M.J. Лискамп (2009). «Переключение между низким и высоким сродством к тандемному домену SH2 Syk путем облучения пептидомиметиков ITAM, содержащих азобензол». J. Pept. Наука. 15 (10): 685–691. Дои:10.1002 / psc.1173. PMID  19714714.
  4. ^ Г. А. Вулли; А. С. И. Джайкаран; М. Березовский; Дж. П. Каларко; С. Н. Крылов; О. С. Смарт; Дж. Р. Кумита (2006). «Обратимый фотоконтроль связывания ДНК с помощью сконструированного белка GCN4-bZIP». Биохимия. 45 (19): 6075–6084. CiteSeerX  10.1.1.555.8745. Дои:10.1021 / bi060142r. PMID  16681380.
  5. ^ К. Фудзимото; М. Каджино; И. Сакагути; М. Иноуэ (2012). «Фотопереключаемые ДНК-связывающие спиральные пептиды, собранные с двумя независимо разработанными последовательностями для фоторегуляции и распознавания ДНК». Chem. Евро. J. 18 (32): 9834–9840. Дои:10.1002 / chem.201201431. PMID  22767420.
  6. ^ а б О. Бабий; С. Афонин; М. Бердич; С. Рейбер; Михайлюк П.К .; Кубышкин В.С.; Т. Штайнбрехер; А. С. Ульрих; Комаров И. В. (2014). «Контроль биологической активности с помощью света: циклические пептидомиметики, содержащие диарилэтен». Энгью. Chem. Int. Эд. 53 (13): 3392–3395. Дои:10.1002 / anie.201310019. PMID  24554486.
  7. ^ Чжан, Й. Эрдманн, Ф. Фишер, Г. (2009). «Расширенное фотопереключение модулирует иммунную сигнализацию». Природа Химическая Биология. 5 (10): 724–726. Дои:10.1038 / nchembio.214. PMID  19734911.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  8. ^ а б c Март, Роберт Дж .; Эррингтон, Рэйчел Дж .; Уоткинс, Кэтрин Л .; Chappell, Sally C .; Уилтшир, Мари; Джонс, Арвин Т .; Смит, Пол Дж .; Аллеманн, Рудольф К. (2013). "Свет вызывает смерть от рака". Молекулярные биосистемы. 9 (11): 2597–603. Дои:10.1039 / C3MB70246D. PMID  23942570. Получено 2013-10-18.
  9. ^ Mart, R.J .; Эррингтон, Р. Дж .; Watkins, C.L .; Chappell, S.C .; Уилтшир, М .; Jones, A.T .; Smith, P.J .; Аллеманн, Р. К. (2013). «Биофотонные нанопереключатели на основе спирали BH3 регулируют высвобождение цитохрома с в проницаемых клетках». Молекулярные биосистемы. 9 (11): 2597–2603. Дои:10.1039 / C3MB70246D. PMID  23942570.