ПРОТИВООПУХОЛЕВАЯ АКТИВНОСТЬ КАТИОННОГО АНТИМИКРОБНОГО ПЕПТИДА ИЗ НЕЙТРОФИЛОВ СВИНЬИ ПРОТЕГРИНА 1 И ЕГО СИНТЕТИЧЕСКИХ АНАЛОГОВ

Нейтрофильные гранулоциты обеспечивают передовую линию защиты организма от инфекционных агентов и являются одними из основных клеточных эффекторов в фагоцитарных и воспалительных реакциях. Роль нейтрофилов в обеспечении противоопухолевой защиты организма в настоящее время изучена не до конца. Интенсивно изучаются возможности взаимодействия нейтрофилов с различными клетками системы врожденного и приобретенного иммунитета, участвующими в обеспечении защиты организма от трaнcформированных клеток (Carlo et al., Annu. Rev. Immunol 1993, 11, p.105-108). Однако, хотя давно известно, что нейтрофилы содержат факторы, обладающие прямым противоопухолевым действием, лишь немногочисленные работы посвящены изучению этих факторов. Одними из важнейших эффекторных молекул нейтрофилов являются катионные пептиды с антимикробной активностью. Эти пептиды проявляют антимикробную активность против широкого спектра бактерий, грибков, некоторых оболочечных вирусов. Для некоторых из них была показана и цитотоксическая активность против клеток макроорганизма (Lichtenstein A., J. Clin. Invest, 1991, 88, p. 93-100; Risso et al., Molecular and Cellular Biology, 2002, 22, p. 1926-35). При этом большинство пептидов, обладающих такой активностью, лизировали как трaнcформированные, так и нормальные клетки. Лишь несколько из них демонстрировали некоторую селективность по отношению к опухолевым клеткам. Однако механизм действия антимикробных нейтрофильных пептидов на эукариотические клетки пока остается малоизученным. Не понятно и какие особенности структуры пептидов обусловливают их избирательную цитотоксическую активность в отношении трaнcформированных клеток. Таким образом, изучение механизмов взаимодействия антимикробных пептидов из нейтрофильных гранулоцитов с опухолевыми клетками поможет, с одной стороны, прояснить роль нейтрофилов в обеспечении противоопухолевой защиты организма, с другой понять, как действие пептидов на клетки связано с особенностями их структуры, что откроет возможность моделирования синтетических пептидов с направленной активностью в отношении трaнcформированных клеток и в перспективе создания лекатственных препаратов на основе таких моделей.
В нашей работе была исследована противоопухолевая активность протегрина 1, пептида из нейтрофилов свиньи, известного как один из самых активных из известных антимикробных пептидов животного происхождения (Kokryakov et al., FEBS Lett. 1993, 327, 2, p. 231-236). Протегрин 1 состоит из 18 аминокислот, причем шесть из них представлены аргинином, что и определяет высокий положительный заряд этого пептида. В состав его молекулы входят также четыре цистеина, образующих два дисульфидных мостика.
Нами было изучено цитотоксическое действие протегрина 1 на клетки эритромиелоидной лейкемии человека К562, гистиоцитарной лимфомы человека U-937 и миеломы мыши NS-1. Пептид добавляли к клеточным суспензиям до конечной концентрации 5 мкг/мл и инкубировали сутки. Количество выживших клеток определяли с помощью МТТ анализа (Antibacterial peptides protocols, Ed. W. Shafer, 1997). Необходимо отметить, что до настоящего времени противоопухолевая активность нейтрофильных антимикробных пептидов проявлялась лишь при условии, что пептиды контактируют с клетками, находящимися в среде, в которой отсутствовали компоненты сыворотки крови. В присутствии сыворотки активность пептидов терялась. Поэтому представляло интерес выяснить, как влияет присутствие сыворотки на цитотоксическую активность. В результате проведенных экспериментов нами было показано, что протегрин 1 имеет противоопухолевую активность в отношении всех трех исследованных клеточных линий, причем присутствие сыворотки по-разному сказывается на его активности в случае каждой клеточной линии. Так протегрин 1 убивал около 85% клеток линии U-937 в бессывороточной среде и лишь около 40% в среде, содержащей 10% бычьей фетальной сыворотки. На цитотоксическое действие протегрина 1 в отношении К-562 присутствие сыворотки не оказывало столь заметного эффекта: пептид вызывал гибель около 30% клеток в присутствии сыворотки и около 50% в ее отсутствии. Для клеток линии NS-1 картина была иная: протегрин 1 был активен только в присутствии сыворотки, убивая около 50% клеток и не влияя на их жизнеспособность в бессывороточной среде.
Таким образом, нами впервые было показано, что протегрин 1 свиньи может проявлять противоопухолевую активность в присутствии сыворотки крови. Этот наблюдение важно как для того, чтобы рассматривать этот пептид как возможную модель для разработки противоопухолевых медицинских препаратов, так и как интересная информация для анализа механизмов действия пептидов на животные клетки. Для дальнейшего исследования этих механизмов была предпринята попытка создания ряда синтетических аналогов протегрина 1 с различными модификациями в структуре и далее анализ их цитотоксического действия. Одной из наиболее важных хаpaктеристик протегрина 1 является наличие в его структуре двух дисульфидных связей, которые обусловливают его третичную структуру - так называемой «бета-шпильки», которая важна для взаимодействия этого пептида с клеточными мембранами и, следовательно, его литической активности как против бактериальных, так и эукариотических клеток. Необходимо отметить, что многие нейтрофильные катионные пептиды, в том числе, протегрин 1, наряду с высокой антимикробной активностью демонстрируют и значительную гемолитическую активность, что делает проблематичным перспективу их использования как леарственных препаратов. Показалось интересным узнать, как изменение расположения и числа дисульфидных связей может влиять на биологическую активность пептида. Был синтезирован ряд протегриноподобных пептидов со структурными отличиями для проведения в дальнейшем структурно-функционального анализа биологических свойств протегриноподобных пептидов; три из них были исследованы в представленной работе: P45:RRLCYCRRRFCICV с S-S связями в положении С4-С13,C6-C11, P90:LYCADPRCRPCRRRFCNPCADPRCKH S-S связи C3-C24, C8-C19, C11-C16, P91:RYCADPRCRPCYNPRCRF S-S связи C3-C16, C8-C11. Все эти три пептида имели антимикробную активность, сходную с активностью протегрина. Однако они отличались по способности вызывать лизис эритроцитов человека: Р-45 был сильным гемолитиком, как и исходный протегрин, тогда как два других пептида пpaктически не вызывали гемолиза эритроцитов. В наших экспериментах было показано, что все три синтетических пептида имели сходную цитотоксическую активность против клеточных линий К-562, U-937, NS-1. Причем в отношении К-562 их активность была сходной и с таковой протегрина 1, в то время как в отношении U-937 наблюдались значительные различия: все три синтетических пептида вызывали гибель клеток только в присутствии в среде сыворотки и полностью теряли активность в ее отсутствии. В случае NS-1 исследуемые три пептида оказывали более выраженное цитотоксическое действие в присутствии сыворотки. Интересно заметить, что, не смотря на то, что пептид Р-45 казывал сильное гемолитическое действие на эритроциты человека, его цитотоксическая активность в отношении трaнcформированных клеток пpaктически не отличалась от активности пептидов Р-90 и Р-90, не являющихся гемолитиками.
Таким образом полученные результаты указывают на важну роль расположения дисульфидных связей в протегриноподобных пептидах для проявления их цитотоксической активности при значительной антимикробной активности всех синтезированных пептидов. Природный пептид, протегрин-1, обладает выраженной цитотоксической активностью в отношении животных клеток, а его способность лизировать эритроциты человека ставит под сомнение возможность его клинического использования. Полученные нами данные свидетельствуют в пользу предположения о возможности создания на основе протегрина молекулы - прототипа антибиотиков нового поколения.
Работа подержана грантами РФФИ № 03-04-747; РФФИ № 03-04-576 и РФФИ № 03-04-49346.
Статья в формате PDF
125 KB...
09 03 2026 1:54:10
Статья в формате PDF
133 KB...
08 03 2026 6:48:35
Статья в формате PDF
119 KB...
07 03 2026 0:29:12
Статья в формате PDF
103 KB...
06 03 2026 5:17:31
Статья в формате PDF
116 KB...
05 03 2026 14:57:14
Статья в формате PDF
102 KB...
04 03 2026 14:31:49
Статья в формате PDF
253 KB...
03 03 2026 14:14:53
Статья в формате PDF
666 KB...
02 03 2026 22:29:51
Статья в формате PDF
118 KB...
01 03 2026 15:40:29
Статья в формате PDF
112 KB...
27 02 2026 17:47:50
Предложен новый подход к изучению земного магнетизма. В центре Земли монополь µ, шаровая молния возникает в пучностях стоячих волн монополя. Гравитация – квадрупольное излучение µ.
...
26 02 2026 7:16:59
Статья в формате PDF
113 KB...
25 02 2026 9:26:21
Статья в формате PDF
112 KB...
24 02 2026 11:30:50
Ободочная кишка крысы напоминает растянутую спираль, внедренную в петли тонкой кишки. У человека подобное состояние определяется как поздняя остановка поворота кишечника или мальротация.
...
23 02 2026 17:29:51
Статья в формате PDF
121 KB...
22 02 2026 21:41:39
Статья в формате PDF
792 KB...
21 02 2026 4:47:24
Статья в формате PDF
130 KB...
20 02 2026 0:39:27
Статья в формате PDF
133 KB...
19 02 2026 6:49:37
Статья в формате PDF
285 KB...
18 02 2026 18:12:28
Статья в формате PDF
220 KB...
17 02 2026 5:52:52
В работе анализируются результаты единого государственного экзамена по физике на примере региональной, а именно, томской выборки по результатам 2003 г. Проведено сравнение единого экзамена по физике и математике, а также вузовского и школьного тура ЕГЭ. Изучается решаемость конкретных заданий частей «А», «В», «С». Результаты исследования должны помочь учителям средних общеобразовательных школ в планировании учебного материала, построении новых методик обучения и, как следствие, в ликвидации пробелов в знаниях учащихся.
...
16 02 2026 8:59:33
Статья в формате PDF
185 KB...
15 02 2026 16:25:25
Статья в формате PDF
121 KB...
14 02 2026 0:12:31
13 02 2026 16:45:37
Статья в формате PDF
121 KB...
12 02 2026 8:20:18
Статья в формате PDF
358 KB...
11 02 2026 23:54:23
Статья в формате PDF
126 KB...
10 02 2026 15:41:59
Статья в формате PDF
147 KB...
09 02 2026 12:40:21
Статья в формате PDF
116 KB...
08 02 2026 2:48:54
Изучено влияние низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) красного и инфpaкрасного спектров на структурно - функциональное состояние слизистой оболочки верхних дыхательных путей ( ВДП) у детей в дошкольных образовательных учреждениях (ДОУ). Полученные результаты исследований позволили обосновать применение НИЛИ для коррекции нарушений местных факторов защиты. Низкоинтенсивная лазерная реабилитация (НИЛР) обеспечила нормализацию и повышение цитофизиологических показателей, и снижение цитопатологических величин. Доказано ремоделирующее действие НИЛИ на слизистую оболочку верхних дыхательных путей. Эффективность НИЛР связана с ремоделированием слизистой оболочки ВДП.
...
07 02 2026 3:42:23
06 02 2026 18:15:16
Статья в формате PDF
516 KB...
05 02 2026 15:58:38
Статья в формате PDF
172 KB...
04 02 2026 23:28:20
Статья в формате PDF
111 KB...
03 02 2026 18:27:24
Рассмотрен вариант синхронного деления клеток. Предложены кинетические уравнения, описывающие рост, размножение и гибель микроорганизмов с учетом как естественной cмepтности, так и внутривидовой борьбы. Рассматривается квазистационарный метод решения уравнения для определения плотности функции распределения микроорганизмов по возрастам. Предложен явный вид коэффициента диффузии в прострaнcтве масс. Получено аналитическое решение в квазистационарном приближении для плотности функции распределения микроорганизмов по возрастам для случая, когда рост клетки пропорционален ее массе (объему).
...
02 02 2026 17:17:49
Статья в формате PDF
251 KB...
01 02 2026 8:10:24
Статья в формате PDF 136 KB...
31 01 2026 13:42:18
Статья в формате PDF
173 KB...
30 01 2026 1:40:35
Статья в формате PDF
101 KB...
29 01 2026 8:13:29
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::