Разработка пептида, устойчивого к протеолизу, с последующим синтезом плазмиды, кодирующей его последовательность для экспрессии в биообъекте
Автор: Тихонов С.Л., Тихонова Н.В., Валиева Ш.С., Шихалев С.В.
Рубрика: Биохимический и пищевой инжиниринг
Статья в выпуске: 4 т.12, 2024 года.
Бесплатный доступ
Проведены исследования по конструированию биоактивной устойчивой к протеолизу пептидной последовательности белка CDF-11 с последующим синтезом плазмиды, кодирующей его экспрессию в E.coli. Прогнозирование биологической активности, устойчивости к протеолизу и биодоступности пептидной последовательности проводили на платформе ADMET. Синтез плазмид пептидной последовательности нового рекомбинантного белка осуществляли в Российской биотехнологической компании «Евроген» (г. Москва) методом циклической сборки из олигонуклеотидов. Молекулярно-массовое распределение пептидной последовательности оценивали масс-спектрометрическим методом. Идентификацию пептида осуществляли методом MALDI-TOF MS Ultraflex. Проведена циклизация пептидной последовательности белка GDF-11 LQIIYGKIPR путем введения и сшивания трех остатков цистеина. В результате получена новая последовательность LQСIIYСGKIСPR. Прогнозируемые значения показателей биодоступности и клинического применения нового пептида свидетельствуют об эффективности предложенной его модификации и возможности перорального применения. Для экспрессии рекомбинантного белка с повышенной стабильностью к протеолизу и биодоступностью, содержащего последовательность циклического пептида, получена и синтезирована плазмида, определена последовательность аминокислот в ней. Дальнейшие исследования будут направлены на экспрессию модифицированного белка GDF 11 mut в E.coli.
Пептидная последовательность, протеолиз, биодоступность, циклическая сборка, плазмиды, экспрессия
Короткий адрес: https://sciup.org/147245949
IDR: 147245949 | DOI: 10.14529/food240408
Список литературы Разработка пептида, устойчивого к протеолизу, с последующим синтезом плазмиды, кодирующей его последовательность для экспрессии в биообъекте
- Мясной паштет для геродиетического питания при активном образе жизни / Е.А. Миф-тахутдинова, С.Л. Тихонов, Н.В. Тихонова [и др.] // Ползуновский вестник. 2020. № 2. С. 70-74.
- Miftahutdinova E.A., Tikhonov S.L., Tikhonova N.V. Development of lithium-containing feed additive and its use for fortification of chicken broilers meat and by-products // Theory and Practice of Meat Processing. 2020. Vol. 5, No. 1. P. 27-31. DOI: 10.21323/2414-438X-2020-5-1-27-31
- Permyakova L., Sergeeva I., Ryabokoneva L., Atuchin V., Li Y. Peptides of yeast Saccharo-myces cerevisiae activated by the malt sprout extract: Preparation, identification and bioactivity // Food Bioscience. 2024. V. 61, 104867. DOI: 10.1016/j.fbio.2024.104867
- Sergeeva I., Permyakova L., Markov A. et al. Peptides of yeast Saccharomyces cerevisiae activated by the aquatic extract of Atriplex sibirica L. // ACS Food Science & Technology. 2024. V. 4(1). P. 173-189. DOI: 10.1021/acsfoodscitech.3c00455
- Drucker DJ. Advances in oral peptide therapeutics // Nat Rev Drug Discov. 2020, 19(4):277-289. DOI: 10.1038/s41573-019-0053-0
- Bucheit J.D., Pamulapati L.G., Carter N. et al. Oral Semaglutide: A Review of the First Oral Glucagon-Like Peptide 1 Receptor Agonist // Diabetes Technol Ther. 2020. V. 22(1). P. 10-18. DOI: 10.1089/dia.2019.018
- Di L. Strategic approaches to optimizing peptide ADME properties // AAPS J. 2015. V. 17(1). P. 134-143. DOI: 10.1208/s12248-014-9687-3
- Wu F., John P., Gelfanov V. Synthesis of Four-Disulfide Insulin Analogs via Sequential Disulfide Bond Formation // The Journal of Organic Chemistry. 2017. V. 82(7). P. 3506-3512. DOI: 10.1021/acs.joc.6b03078
- Muttenthaler M., King G.F., Adams D.J., Alewood P.F. Trends in peptide drug discovery // Nat Rev Drug Discov. 2021. V. 20(4). P. 309-325. DOI: 10.1038/s41573-020-00135-8
- Liu X.Y., Ji X., Heinis C., Waser J. Peptide-Hypervalent Iodine Reagent Chimeras: Enabling Peptide Functionalization and Macrocyclization // Angew Chem Int Ed Engl. 2023. 14;62(33):e202306036. DOI: 10.1002/anie.202306036
- Keppler J.K., Heyse A., Scheidler E. et al. Towards recombinantly produced milk proteins: physicochemical and emulsifying properties of engineered whey protein betalactoglobulin variants // Food Hydrocoll. 2021. 110:106132. DOI: 10.1016/j.foodhyd.2020.106132
- Peptide and small molecule inhibitors of HECT-type ubiquitin ligases // Proc Natl Acad Sci USA. 2014 Nov 25;111(47): 16736-41. DOI: 10.1073/pnas.1412152111.
- Huang J. Protein and Peptide Studies in Kidney Disease: Prediction, Diagnosis and Treatment // Protein Pept Lett. 2018. V. 25(6). P. 512-513. DOI: 10.2174/092986652506180810154427
- Tomohiro K., Richard T. Lee, GDF-11 as a Potential Cardiac Pro-Angiogenic Factor* // JACC: Basic to Translational Science. 2023. V. 8, Iss. 6. P. 636-637. DOI: 10.1016/j.jacbts.2023.04.003
- Lian J., Walker R.G., D'Amico A. et al. Functional substitutions of amino acids that differ between GDF11 and GDF8 impact skeletal development and skeletal muscle // Life Sci Alliance. 2023;6:e202201662. DOI: 10.26508/lsa.202201662
- Harper S.C., Johnson J., Borghetti G. et al. GDF11 decreases pressure overload-induced hypertrophy, but can cause severe cachexia and premature death // Circ Res. 2018;123:1220-1231. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.118.312955
- Hubler S.L., Craciun G. Periodic patterns in distributions of peptide masses // Biosystems. 2012. V. 109(2). P. 179-185. DOI: 10.1016/j.biosystems.2012.04.008
- Webster J., Oxley D. Protein identification by MALDI-TOF mass spectrometry // Methods mol. biol (Clifton, N.J.). 2012. V. 800. P. 227-240. DOI: 10.1007/978-1-61779-349-3_15
- Santos G.B., Ganesan A., & Emery F.S. Oral Administration of Peptide-Based Drugs: Beyond Lipinski's Rule // Chem Med Chem. 2016. V. 11(20). P. 2245-2251. DOI: 10.1002/cmdc.201600288
- Broccatelli F., Aliagas I., Zheng H. Why Decreasing Lipophilicity Alone Is Often Not a Reliable Strategy for Extending IV Half-life // ACS Med Chem Lett. 2018. No. 19. P. 522-527. DOI: 10.1021/acsmedchemlett.8b00047
