Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Polypeptit có khả năng phân hủy sinh học chứa chuỗi thẩm thấu tế bào cho việc chuyển giao gen hiệu quả
Tóm tắt
Nghiên cứu nhằm thiết kế các vectơ gen dựa trên polypeptit xuất sắc và xác định hiệu quả vận chuyển gen. Các polypeptit (gọi tắt là xPolyK6, xPolyK6-R81 và xPolyK6-R82), bao gồm peptide kết tụ DNA và peptide đệm HK6H cũng như peptide thẩm thấu tế bào (CPP) R8 đã được tổng hợp bằng phản ứng polyme hóa oxy hóa của CHK6HC và CR8C ở các tỷ lệ mol khác nhau trong 4 mL dung dịch đệm phosphate (PBS) chứa 30% (v/v) DMSO ở nhiệt độ phòng trong 96 giờ. Độc tính tế bào của các vectơ được nghiên cứu bằng thử nghiệm MTT. Ngoài ra, kích thước hạt, tiềm năng zeta và hình thái, cũng như hiệu quả chuyển giao in vitro và khả năng hấp thụ tế bào của các phức hợp vectơ/ADN plasmid (pDNA) đã được đặc trưng ở các tỷ lệ w/w khác nhau để xác định tiềm năng của chúng trong liệu pháp gen. Tất cả các vectơ thể hiện khả năng tuyệt vời trong việc liên kết và kết tụ pDNA, đồng thời có độc tính thấp. Đồng thời, hiệu quả chuyển giao của các vectơ tỏ ra phụ thuộc rõ rệt vào thành phần của vectơ. Mối tương quan rõ ràng giữa hàm lượng CR8C và hiệu quả chuyển giao cho thấy sự cải thiện hiệu quả trong hiệu quả chuyển giao thông qua phản ứng polyme hóa oxy hóa. Đặc biệt, xPolyK6-R82 có hiệu quả chuyển giao cao nhất ở tỷ lệ w/w là 50. Hơn nữa, xPolyK6-R82 cũng thể hiện khả năng hấp thụ tế bào tốt nhất được chứng minh bởi hình ảnh vi phỏng 3D và phân tích dòng chảy. Các polypeptit có khả năng phân hủy sinh học kết hợp với lượng CPP phù hợp có triển vọng như là các vectơ gen phi virus hiệu quả trong liệu pháp gen.
Từ khóa
#polypeptit có khả năng phân hủy sinh học #vectơ gen #chuyển giao gen #peptide thẩm thấu tế bào #hiệu quả chuyển giaoTài liệu tham khảo
Pack DW, Hoffman AS, Pun S, Stayton PS. Design and development of polymers for gene delivery. Nat Rev Drug Discov. 2005;4:581–93.
Maheshri N, Koerber JT, Kaspar BK, Schaffer DV. Directed evolution of adeno-associated virus yields enhanced gene delivery vectors. Nat Biotechnol. 2006;24:198–204.
Luo D, Saltzman WM. Synthetic DNA delivery systems. Nat Biotechnol. 2000;18:33–7.
Park TG, Jeong JH, Kim SW. Current status of polymeric gene delivery systems. Adv Drug Deliv Rev. 2006;58:467–86.
Jeong JH, Kim SW, Park TG. Molecular design of functional polymers for gene therapy. Prog Polym Sci. 2007;32:1239–74.
Neu M, Fischer D, Kissel TJ. Recent advances in rational gene transfer vector design based on poly(ethylene imine) and its derivatives. Gene Med. 2005;7:992–1009.
Wong SY, Pelet JM, Putnam D. Polymer systems for gene delivery—past, present, and future. Prog Polym Sci. 2007;32:799–837.
Sun XL, Liu CX, Liu DH, Li P, Zhang N. Novel biomimetic vectors with endosomal-escape agent enhancing gene transfection efficiency. Int J Pharm. 2012;425:62–72.
Wiethoff CM, Middaugh CR. Barriers to nonviral gene delivery. J Pharm Sci. 2003;92:203–17.
Newland B, Zheng Y, Jin Y, Abu-Rub M, Cao HL, Wang WXA. Single cyclized molecule versus single branched molecule: a simple and efficient 3D “Knot” polymerstructure for nonviral gene delivery. J Am Chem Soc. 2012;134:4782–9.
Shan YB, Luo T, Peng C, Sheng RL, Cao A, Cao XY, et al. Gene delivery using dendrimer-entrapped gold nanoparticles as nonviral vectors. Biomaterials. 2012;33:3025–35.
Zhou JB, Liu J, Cheng CJ, Patel TR, Weller CE, Piepmeier JM, et al. Biodegradable poly(amine-co-ester) terpolymers for targeted gene delivery. Nat Mater. 2012;11:82–90.
Shim MS, Kwon YJ. Stimuli-responsive polymers and nanomaterials for gene delivery and imaging applications. Adv Drug Deliv Rev. 2012. doi:10.1016/j.addr.2012.01.018.
Hu JM, Zhang GQ, Liu SY. Enzyme-responsive polymeric assemblies, nanoparticles and hydrogels. Chem Soc Rev. 2012. doi:10.1039/C2CS35103J.
Nam HY, Nam K, Lee M, Kim SW, Bull DA. Dendrimer type bio-reducible polymer for efficient gene delivery. J Control Release. 2012;160:592–600.
Ho YC, Liao ZX, Panda N, Tang DW, Yu SH, Mi FL, et al. Self-organized nanoparticles prepared by guanidine- and disulfide-modified chitosan as a gene delivery carrier. J Mater Chem. 2011;21:16918–27.
Kima T, Lee M, Kima SW. A guanidinylated bioreducible polymer with high nuclear localization ability for gene delivery systems. Biomaterials. 2010;31:1798–804.
Lehto T, Mager I, Sork H, Copolovici DM, Oskolkov N, Suhorutsenko J. A peptide-based vector for efficient gene transfer in vitro and in vivo. Mol Ther. 2011;19:1457–67.
Ma DX, Shi NQ, Qi XR. Distinct transduction modes of arginine-rich cell-penetrating peptides for cargo delivery into tumor cells. Int J Pharm. 2011;419:200–8.
McKenzie DL, Smiley E, Kwok KY, Rice KG. Low molecular weight disulfide cross-Linking peptides as nonviral gene delivery carriers. Bioconjug Chem. 2000;11:901–9.
Martin ME, Rice EG. Peptide-guided gene delivery. AAPS J. 2007;9:E18–29.
Chen CS, Ji TJ, Xu XD, Zhang XZ, Zhuo RX. Nanofibers Self-assembled from Structural Complementary Borono-decapeptides. Rapid Commun. 2010;31:1903–8.
Chen JX, Wang HY, Quan CY, Xu XD, Zhang XZ, Zhuo RX. Amphiphilic cationic lipopeptides with RGD sequences as gene vectors. Org Biomol Chem. 2010;8:3142–8.
Oupicky D, Parker AL, Seymour LW. Laterally stabilized complexes of DNA with linear reducible polycations: strategy for triggered intracellular activation of DNA delivery vectors. J Am Chem Soc. 2002;124:8–9.
Lo SL, Wang S. An endosomolytic Tat peptide produced by incorporation of histidine and cysteine residues as a nonviral vector for DNA transfection. Biomaterials. 2008;2:2408–14.
Manickam DS, Bisht HS, Wan L, Mao GZ, Oupicky D. Influence of TAT-peptide polymerization on properties and transfection activity of TAT/DNA polyplexes. J Control Release. 2005;102:293–306.
Han K, Yang J, Chen S, Chen JX, Liu CW, Li C, et al. Novel gene transfer vectors based on artificial recombinant multi-functional oligopeptides. Int J Pharm. 2012;436:555–63.
Yang J, Lei Q, Han K, Gong YH, Chen S, Cheng H, et al. Reduction-sensitive polypeptides incorporated with nuclear localization signal sequences for enhanced gene delivery. J Mater Chem. 2011. doi:10.1039/c2jm32223d.
Sun YX, Zhang XZ, Cheng H, Cheng SX, Zhuo RX. A low-toxic and efficient gene vector: Carboxymethyl dextran-graft-polyethylenimine. J Biomed Mater Res Part A. 2008;84:1102–10.
McKenzie DL, Kwok KY, Rice KG. A potent new class of reductively activated peptide gene delivery agents. J Biol Chem. 2000;275:9970–7.
Wang HY, Chen JX, Sun YX, Deng JZ, Li C, Zhang XZ, et al. Construction of cell penetrating peptide vectors with N-terminal steaylated nuclear localization signal for targeted delivery of DNA into the cell nuclei. J Control Release. 2011;155:26–33.
Godbey WT, Wu KK, Mikos AG. Characterization of a multifunctional PEG-based gene delivery systemcontaining nuclear localization signals and endosomalescape peptides. J Control Release. 1999;60:149–60.