Научная статья на тему 'НОВЫЙ ПИЩЕВОЙ ПЕПТИД ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ФОТОСТАРЕНИЯ КЛЕТОК: ХАРАКТЕРИСТКА И ПОДТВЕРЖЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ IN VITRO'

НОВЫЙ ПИЩЕВОЙ ПЕПТИД ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ФОТОСТАРЕНИЯ КЛЕТОК: ХАРАКТЕРИСТКА И ПОДТВЕРЖЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ IN VITRO Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
15
1
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
пептиды / фотостарение / синтез / конструирование / антигенность. / peptides / photoaging / synthesis / design / antigenicity.

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — С Л. Тихонов, Н В. Тихонова, М С. Тимофеева, С В. Шихалев

Проведено конструирование пептида на платформе Enalos InSilicoNano, использующей базу данных PubChem в рамках виртуального создания пептидов и скрининга. Получен пептид с молекулярной формулой C83H150N24O24S4 и последовательностью аминокислот: CTKSICTKKTLRTCPPIC. Показано его использование в качестве вещества с необходимыми физико-химическими свойствами для эффективного применения в составе пищевых продуктов и в качестве действующего начала в соответствующих биологически активных добавках. Общее гидрофобное соотношение, определенное APD равно 39 %, гидрофобность пептида по Уимли  Уайту в целом остатке – 3,23. Потенциал связывания с белками (индекс Бомана) составляет 1,4 ккал / моль. Внешний коэффициент экстинкции равен 250 М-1 см-1 при длине волны 280 нм, измеренной в воде. Предполагаемый период полувыведения in vivo составляет более 10 ч. Индекс нестабильности исследуемого пептида составляет 37,77. Индекс гидропатичности исследуемого пептида  0,011. Показано, что обработка клеток фибробластов легкого человека (Fibr) ультрафиолетовым излучением достоверно (p≤0,01) снизила жизнеспособность клеток на 47 %, культивирование клеток с пептидом значительно уменьшило отрицательное воздействие ультрафиолетового излучения. Так, жизнеспособность фибробластов при калькировании с пептидом и облученных ультрафиолетовыми лучами составила 92 %. Соответственно, использование пептида снижает эффект фотостарения клеток в 1,9 раза. Установлено, что исследуемый пептид уникален, не токсичен и не антигенен. В эксперименте in vitro показано, что полученный пептид предупреждает фотостарение клеток.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — С Л. Тихонов, Н В. Тихонова, М С. Тимофеева, С В. Шихалев

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

NEW FOOD PEPTIDE CELL PHOTOAGING FOR PREVENTING: PERFOMANS AND IN VITRO CONFIRMATION OF EFFECTIVENESS

The peptide was designed on the Enalos InSilicoNano platform using the PubChem database as part of virtual peptide creation and screening. A peptide with the molecular formula C83H150N24O24S4 and the sequence of amino acids was obtained: CTKSICTKKTLRTCPPIC. Its use as a substance with the necessary physico-chemical properties for effective use in food products and as an active ingredient in appropriate biologically active additives is shown. The total hydrophobic ratio determined by APD is 39%, the hydrophobicity of the peptide according to Wimley-White in the whole residue is 3,23. The binding potential with proteins (Boman index) is: 1,4 kcal / mol. The external extinction coefficient is 250 М-1 sм-1 at wavelength of 280 nm measured in water. Estimated in vivo half-life is more than 10 hours. Instability index of the studied peptide is 37,77. Index of hydropathy of the studied peptide is -0,011. It was shown that the treatment of human lung fibroblast cells (Fibr) with ultraviolet radiation significantly (p≤0,01) reduced the viability of cells by 47 %, the cultivation of cells with the peptide significantly reduced negative effects of ultraviolet radiation. Thus, the viability of fibroblasts when calcined with the peptide and irradiated with ultraviolet rays was 92 %. Accordingly, use of the peptide reduces the effect of photoaging cells by 1,9 times. It has been established that the studied peptide is unique, non-toxic and non-antigenic. In an in vitro experiment, it was shown that the resulting peptide prevents photoaging of cells.

Текст научной работы на тему «НОВЫЙ ПИЩЕВОЙ ПЕПТИД ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ФОТОСТАРЕНИЯ КЛЕТОК: ХАРАКТЕРИСТКА И ПОДТВЕРЖЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ IN VITRO»

DOI 10.53980/24131997_2024_4_43

С.Л. Тихонов1, 2, д-р техн. наук, проф., e-mail: [email protected] Н.В. Тихонова1, д-р техн. наук, проф., e-mail: [email protected] М.С. Тимофеева3, студент, e-mail: [email protected] С.В. Шихалев1, канд. техн. наук., доц.

1 Уральский государственный аграрный университет 2 Уральский государственный лесотехнический университет 3 Уральский государственный медицинский университет г. Екатеринбург

УДК 543.645.6

НОВЫЙ ПИЩЕВОЙ ПЕПТИД ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ФОТОСТАРЕНИЯ КЛЕТОК: ХАРАКТЕРИСТКА И ПОДТВЕРЖЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ IN VITRO

Проведено конструирование пептида на платформе Enalos InSilicoNano, использующей базу данных PubChem в рамках виртуального создания пептидов и скрининга. Получен пептид с молекулярной формулой C83H15N24O24S4 и последовательностью аминокислот: CTKSICTKKTLRTCPPIC. Показано его использование в качестве вещества с необходимыми физико-химическими свойствами для эффективного применения в составе пищевых продуктов и в качестве действующего начала в соответствующих биологически активных добавках. Общее гидрофобное соотношение, определенное APD равно 39 %, гидрофобность пептида по Уимли - Уайту в целом остатке - 3,23. Потенциал связывания с белками (индекс Бомана) составляет 1,4 ккал / моль. Внешний коэффициент экстинкции равен 250 М-1 см-1 при длине волны 280 нм, измеренной в воде. Предполагаемый период полувыведения in vivo составляет более 10 ч. Индекс нестабильности исследуемого пептида составляет 37,77. Индекс гид-ропатичности исследуемого пептида -0,011. Показано, что обработка клеток фибробластовлегкого человека (Fibr) ультрафиолетовым излучением достоверно (p<0,01) снизила жизнеспособность клеток на 47 %, культивирование клеток с пептидом значительно уменьшило отрицательное воздействие ультрафиолетового излучения. Так, жизнеспособность фибробластов при калькировании с пептидом и облученных ультрафиолетовыми лучами составила 92 %. Соответственно, использование пептида снижает эффект фотостарения клеток в 1,9 раза. Установлено, что исследуемый пептид уникален, не токсичен и не антигенен. В эксперименте in vitro показано, что полученный пептид предупреждает фотостарение клеток.

Ключевые слова: пептиды, фотостарение, синтез, конструирование, антигенность.

S.L. Tikhonov1, 2, Dr. Sc. Engeneering, Prof.

N.V. Tikhonova1, Dr. Sc. Engeneering, Prof.

M.S. Timofeeva3, student S.V. Shikhalev1, Cand. Sc. Engineering, Assoc. Prof. 1 Ural State Agrarian University 2 Ural State Forest Engineering University 3 Ural State Medical University Yekaterinburg

NEW FOOD PEPTIDE CELL PHOTOAGING FOR PREVENTING: PERFOMANS AND IN VITRO CONFIRMATION OF EFFECTIVENESS

The peptide was designed on the Enalos InSilicoNano platform using the PubChem database as part of virtual peptide creation and screening. A peptide with the molecular formula C83H150N24024S4 and the sequence of amino acids was obtained: CTKSICTKKTLRTCPPIC. Its use as a substance with the necessary

physico-chemical properties for effective use in food products and as an active ingredient in appropriate biologically active additives is shown. The total hydrophobic ratio determined by APD is 39%, the hydrophobicity of the peptide according to Wimley-White in the whole residue is 3,23. The binding potential with proteins (Boman index) is: 1,4 kcal / mol. The external extinction coefficient is 250 М-1 sm-1 at wavelength of280 nm measured in water. Estimated in vivo half-life is more than 10 hours. Instability index of the studied peptide is 37,77. Index of hydropathy of the studied peptide is -0,011. It was shown that the treatment of human lung fibroblast cells (Fibr) with ultraviolet radiation significantly (p<0,01) reduced the viability of cells by 47 %, the cultivation of cells with the peptide significantly reduced negative effects of ultraviolet radiation. Thus, the viability of fibroblasts when calcined with the peptide and irradiated with ultraviolet rays was 92 %. Accordingly, use of the peptide reduces the effect of photoaging cells by 1,9 times. It has been established that the studied peptide is unique, non-toxic and non-antigenic. In an in vitro experiment, it was shown that the resulting peptide prevents photoaging of cells.

Key words: peptides, photoaging, synthesis, design, antigenicity.

Введение

Длительное действие ультрафиолетового облучения (УФО) на кожу может вызывать эффект фотостарения, покраснения и на уровнях клетки способствует образованию активных форм кислорода (АФК) [1]. При этом вся теория старения клеток основывается на теории образования свободных радикалов за счет накопления АФК в митохондриях клеток, следовательно, клетка является мишенью негативного действия УФО в целом на организм [2, 3]. Накопление АФК приводит к повреждению ферментативного и неферментативного звеньев антиоксидантной защиты (АОЗ) кожи, окислительному повреждению геномной и митохон-дриальной ДНК [4]. Рассматривая теорию старения митохондрий клеток, следует отметить связь между синтезом АТФ и переносом свободных электронов. Так, функционирование ми-тохондриальной цепи переноса электронов регулирует выработку АТФ в клетках и активизирует ряд ферментных комплексов с условными номерами 1-5. Так, кофермент Q10 регулирует активность комплексов 2 и 5 и перенос электронов в митохондриях в целом.

На фотостарение и выживаемость клеток под действием УФО оказывает влияние белок SIRT-1, а ослабление его активности - один из критериев оценки начала старения [5].

SIRT-1 относится к семейству сиртунинов, катализирующих деацетилирование различных субстратов путем использования никотинамида [6], усиливает пролиферацию pGC-1a и p53 в некоторых сигнальных путях, включая PI3K-Akt, Rap1/Ras и путь, регулирующий продолжительность жизни клеток [7]. SIRT1 способен регулировать гомеостаз клетки, повышать выживаемость нейронов и митохондриальный биогенез [8, 9].

УФО вызывает экспрессию гена циклооксигеназы-2 (ЦОГ-2), регулирующего воспалительные процессы в коже и снижающего активность SIRT-1 [10]. В исследованиях [11] установлено, что белок SIRT-1 защищает клетки от окислительного стресса и препятствует образованию АФК в нейронах, клетках эндотелия и миокарда крыс сердечной мышцы, нейронах и активируется для защиты клеток от окислительного стресса. Повышение активности SIRT-1 и PGC-1a ограничивает выработку АТФ, что снижает окислительный стресс. В исследованиях [12] установлено, что активация PGC-1a ограничивает синтез энергии в митохондриях и ослабляет окислительный стресс и, соответственно, предупреждает фотостарение.

Вышеуказанные белки и пептиды также использовались для лечения пигментации, улучшения синтеза внеклеточного матрикса, модуляции врожденного иммунитета и воспаления. Использование пептидов имеет ряд преимуществ, таких как их селективность, отсутствие нормативных требований к их применению на рынке и отсутствие у них иммуногенности. Напротив, низкая липофильность и высокая молекулярная масса пептидов могут негативно влиять на их всасывание в коже. Результаты исследования эффективности пептидов для дерматологического применения показаны в работе [13].

Пептиды обладают способностью модулировать несколько иммунных механизмов, связанных с воспалением и заживлением ран в организме хозяина. Исследования применимо-

сти пептидов на коже, а также их безопасность при местном применении представлены в работе [14]. Биологически активные пептиды можно получить путем гидролиза соевого белка пепсином и трипсином [15] и яичного белка [16].

Фракция пептида (CDP), полученная из хлореллы, продемонстрировала способность снижать экспрессию генов нескольких белков в фибробластах, облученных ультрафиолетовым излучением, таких как MMP-1 и богатый цистеином 61 (CYR61), а также белка-хемоат-трактанта моноцитов-1 (MCP-1). Активация MMPs связана с фотостарением, ускоряющим разрушение коллагена кожи и ингибирующим синтез коллагена ECM. Ингибирование экспрессии ММП или активация синтеза коллагена могут быть стратегией предотвращения образования морщин, связанных с фотостарением [17]. Аналогичным образом обогащенные пептидами экстракты из микроводоросли Arthrospira platensis эффективно способствуют увлажнению кожи, повышая экспрессию генов нескольких факторов, специфически участвующих в поддержании водного баланса в кератиноцитах (аквапорин 3, синтаза 3 гиалуроновой кислоты и филагрина). Кроме того, авторами работы [18] было обнаружено, что ингибирование выработки АФК было вызвано агентами окислительного стресса.

Необходимо учитывать некоторые ограничения природных пептидов, такие как взаимодействие с другими неспецифическими биологическими компонентами и риск потенциальных аллергенов. С другой стороны, выделение и определение характеристик одной пептидной фракции может быть очень сложной задачей из-за высоких затрат. Поэтому работа с синтетическими пептидами иногда становится более привлекательной.

Поэтому целью работы является конструирование, синтез, характеристика пептида и оценка его влияния на процесс фотостарения в эксперименте in vitro.

Материал и методы исследования

В качестве объекта исследований использован сконструированный пептид со следующей последовательностью аминокислот CTKSICTKKTLRTCPPIC. Синтез пептида осуществляли в компании Pepmic Co., Ltd (Сучжоу, Китай) методом трехфазного синтеза. Прогностическую модель пептида строили по программе определения токсичности (https://tripod.nih.gov/web_adme/cytotox.html), что представляет собой надежный способ определения приоритетности молекул с небольшой цитотоксичностью или без нее для последующей разработки.

Антигенность (аллергенность) пептида оценивали по программе http://imed.med.ucm.es/Tools/antigenic.pl. Эта программа прогнозирует те сегменты последовательности белка, которые, вероятно, будут антигенными, вызывая реакцию антител. Заявленная точность метода составляет около 75 %.

Идентификацию пептида проводили на платформе PeptideAtlas, которая характеризуется как общедоступный сборник пептидов, идентифицированных в ходе большого набора тандемных экспериментов по протеомике с масс-спектрометрией. Выходные файлы масс-спектрометра собираются для человека, мыши, дрожжей и ряда других организмов и выполняются с использованием новейших поисковых систем и последовательностей белков. Все результаты поиска последовательностей и спектральной библиотеки впоследствии обрабатываются для единообразного определения вероятности правильной идентификации для всех результатов и для обеспечения высокого качества базы данных наряду с частотой ложных обнаружений и на уровне всего atlas (https://db.systemsbiology.net/sbeams/cgi/PeptideAtlas/Search); на платформе UniProt, которая является ведущим в мире высококачественным, всеобъемлющим и свободным доступным ресурсом по последовательности белков и функциональной информации (https://www.uniprot.org/tool-dashboard) [19] в национальном центре биотехнологической информации NCBI (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/).

Физические и химические характеристики пептида оценивали с помощью платформы ProtParam (https://web.expasy.org/protparam/). Вычисленные параметры включали молекуляр-

ную массу, теоретический pI, аминокислотный состав, атомный состав, коэффициент экстинк-ции, расчетный период полураспада, индекс нестабильности, алифатический индекс и общее среднее значение гидропатичности.

Прогнозирование характеристик пептида также осуществляли по базе данных пептидов APD (https://aps.unmc.edu/home). Конструирование пептида проводили с использованием платформы Enalos InSilicoNano - онлайн-инструмент поддержки принятия решений для проектирования и виртуального скрининга наночастиц in silico (http://enalos.insilicotox.com/QNAR_PaCa2 /).

Для определения фотостарения использовали фибробласты легкого человека (Fibr), которые культивировали в среде DMEM при температуре 37 °С в атмосфере с 5 % содержанием СО2 в СО2-инкубаторе Galaxy CO170R. Фотостарение клеток оценивали по их жизнеспособности. Определение жизнеспособности клеток приводили с помощью МТТ-теста.

Для эксперимента Fibr рассаживали в 96-луночные планшеты в количестве 0,5*106 клеток на лунку в 100 мкл среды, инкубировали в течение 24 ч, затем подвергали воздействию ультрафиолетового излучения с мощностью светового потока 35 Дж/см2 в течение 45 мин. Затем клетки инкубировали в течение 24 ч, добавляли 10 мкл раствора 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) с конечной концентрацией 0,5 мг/мл и инкубировали в С02-инкубаторе Galaxy C0170R (New Brunswick, Канада) в течение 4 ч (контроль).

Клетки рассаживали в 96-луночные планшеты в количестве 0,5*106 клеток на лунку в 100 мкл среды, добавляли 50 мкг/мл исследуемого пептида и инкубировали в течение 24 ч, затем подвергали воздействию ультрафиолетового излучения с мощностью светового потока 35 Дж/см2 в течение 45 мин. Затем клетки инкубировали в течение 24 ч, добавляли MTT и инкубировали в течение 4 ч (опыт). Интенсивность окраски измеряли с помощью микропланшетного спектрофотометра по методике [20].

Результаты исследований и их обсуждение

Было проведено конструирование пептида на платформе Enalos InSilicoNano, использующей базу данных PubChem в рамках виртуального синтеза пептидов и скрининга. Был получен пептид с молекулярной формулой C83H150N24O24S4 со следующей аминокислотной последовательностью : CTKSICTKKTLRTCPPIC.

С помощью платформы ProtParam были получены его физико-химические характеристики. Количество аминокислотных остатков в пептиде - 18. Атомный состав пептида был следующим: углерод (C) - 83, водород (H) - 150, азот (N) - 24, кислород (O) - 24 и сера (S) - 4. Формула: C83H150N24O24S4. Общее количество атомов: 285. Общее количество положительно заряженных остатков равнялось 4, молекулярная масса составила 1996,49 Да, теоретическая изоэлектрическая точка (pI) была на уровне 9,25. Общее гидрофобное соотношение, определенное APD было равно 39 %, гидрофобность пептида по Уимли - Уайту в целом остатке - 3,23. Потенциал связывания с белками (индекс Бомана) составил: 1,4 ккал / моль. Поскольку последовательность содержала четное количество Cys, она могла образовывать (1) связанную дульсульфидными связями дефензиноподобную бета-структуру (~ 16-60 остатков АА).; (2) спиральные структуры, содержащие S-S связь; или (3) множественные тиоэфирные связи, как в антибиотиках, так как содержание Thr / Ser было высокое.

Внешний коэффициент экстинкции был равен 250 М-1 см-1 при длине волны 280 нм в водном растворителе. Абсолютный был на уровне 0,125 М-1 см-1, при условии, что все пары остатков Cys образовывали цистины.

Предполагаемый период полувыведения in vivo составлял более 10 ч. Период полураспада - это прогноз времени, необходимого для исчезновения половины количества белка в клетке после его синтеза. ProtParam полагается на «правило N-конца», которое связывает период полураспада белка с идентичностью его N-концевого остатка; прогноз был дан для 3 модельных организмов (человека, дрожжей и кишечной палочки). Правило N-конца основано на

наблюдениях о том, что идентичность N-концевого остатка белка играет важную роль в определении его стабильности in vivo. Правило было установлено в результате экспериментов, в ходе которых изучалась метаболическая судьба искусственных белков бета-галактозидазы с различными N-концевыми аминокислотами, сконструированных методом сайт-направленного мутагенеза. Сконструированные таким образом белки beta-gal имели разительно отличающийся период полураспада in vivo (от более чем 100 ч до менее чем 2 мин) в зависимости от природы аминокислоты на аминоконце и от экспериментальной модели.

Индекс нестабильности позволяет оценить стабильность пептида в пробирке. Пептид, индекс нестабильности которого меньше 40, считается стабильным, значение выше 40 указывает на то, что белок может быть нестабильным. Индекс нестабильности исследуемого пептида составлял 37,77, что позволяет его классифицировать как стабильный.

Алифатический индекс белка определяется как относительный объем, занимаемый алифатическими боковыми цепями (аланином, валином, изолейцином и лейцином). Его можно рассматривать как положительный фактор, повышающий термостабильность пептида. Алифатический индекс исследуемого пептида составлял 65,00, что свидетельствует о его термостабильности, что позволяет вводить в качестве функционального ингредиента в пищевые продукты, подвергающиеся термической обработки в процессе производства.

Индекс гидропатичности - это число, отражающее гидрофобные или гидрофильные свойства боковой цепи аминокислоты. Среднее значение гидропатичности у исследуемого пептида составляло 0,011, что является оптимальным для обеспечения биодоступности пептида.

На основании полученных характеристик пептида можно предположить, что его можно использовать в качестве действующего начала в биологически активных добавках и пищевых продуктах с заданными свойствами.

При создании нового биологически активного вещества (БАВ) необходимо учитывать его антигенность/аллергенность.

Для прогнозирования антигенных детерминант известно несколько методов, основанных на различных физико-химических свойствах экспериментально определенных эпитопов (гидрофильность, биодоступность), из которых антигенный индекс и Preditop являются важными показателями. Самым простым и доступным методом прогнозирования антигенных детерминант является метод, основанный на наличии аминокислотных остатков в экспериментально определенных эпитопах. Прогнозирование антигенных детерминант с помощью этого метода проводили на сайте http://imed.med.ucm.eS/Tools/antigenic.html#Directions. Результаты исследований представлены на рисунке 1.

ПРОГНОЗИРУЕМЫЕ АНТИГЕННЫЕ ПЕПТИДЫ

Results_

Ваша последовательность CTKSÍCTKKTLRTCPPIC имеет длину 18 остатков Средняя антигенная склонность к атому Селку составляет 1,0912 Антигенный график для последовательности CTKSICTKKTLRTCPPIC

I - 14 t 1.12 % КI

i' i .еа

о 1.®6

J 1.04 - 1.0S щ I

» е. í в,«

5 вашей последовательности 0 антигенных детерминант:

Рисунок 1 - Прогнозирование антигенных детерминант пептида CTKSICTKKTLRTCPPIC

47

fiCl CTKSICTKKTLRTCPPIC С13 Ь*1»«>

6 9 10 ta 14

S»P í№ 19«39

Полученный пептид не являлся антигенным, так как среднее значение было равно 1,0912 (более 1,3 - пептид потенциально является антигенным). В исследуемом пептиде не было антигенных детерминант, что позволило использовать его в составе пищевой продукции, не предупреждая потребителя о возможных аллергенных реакциях при его употреблении. Проведено исследование по определению токсичности пептида (рис. 2).

Юксинопред

Разработка и прогнозирование токсичных пептидов

Главная Дныинсрский Пептид Пакетная отпраши Снамиров»»« белы Cxatetpowi inc мот»иа Список Мемюо QMS Gil Матрицы Алгоритм

Сщинки |

Генерация аналогов пептидов и прогнозирование их токсичности

Оригинальный Пи гнид

Пептидная послгломгспоность | Поглощение нутации 9 | Оисккл £ УМ * Предоклзомк« 9 | Гидрофрймость * | Стеричег»па помеха * Богоеои Каркас * ! Гидролдтин « Ацфипатмчиостъ 9 j Гидрофипьносгь CTKStCI KKTLFlTCPPrC Никакой м/гэци* 120 На токсичен О 22 О 50 D 53 0 01 075 0.07

Рисунок 2 - Прогнозирование токсичности пептида CTKSICTKKTLRTCPPIC

На основании аминокислотной последовательности, гидрофобности, гидропатии, гид-рофильности и других характеристик пептида CTKSICTKKTLRTCPPIC по программе Токси-нопред было установлено, что исследуемый пептид не являлся токсичным.

Идентификация пептида была проведена на платформах PeptideAtlas, UniProt и в базе национального центра биотехнологической информации NCBI. Результаты представлены на рисунках 3-5.

Рисунок 3 - Результаты идентификации пептида CTKSICTKKTLRTCPPIC

на платформе UniProt

=~ KeptiaeÄtTas

SM

Поиск Все Сборки Текущая сборка Запросы ЗРМА11а5 Подача ТОЛЩИНА/ ДИАМЕТР Пептид Протеин

Borrelia burgdorferi 2024-03 ISB

Поиск [Peptide Sequence ^ | для: ^CTKSICTKKTLRTCPPIC| QUERY |

Пептид не найден. Пожалуйста, проверьте выбранные варианты и попробуйте еще раз. 4 пи выполните поиск пептида во всех основных сборках PeptideAtlas: I CTKSICTKKTLRTCPPIC

Рисунок 4 - Результаты идентификации пептида CTKSICTKKTLRTCPPIC

на платформе PeptideAtlas

Протеин

| Protein CTKS|CTKKTLRTCPPJC |

Создать оповещение Дополнительно

Виды

Настроить.

Краткие сведения

Отправи-

Базы данных

! . В Protein не был найден следующий термин: CTKSICTKKTLRTCPPIC.

Рисунок 5 - Результаты идентификации пептида CTKSICTKKTLRTCPPIC на платформе в базе национального центра биотехнологической информации NCBI

Из данных, представленных на рисунках 3-5, видно, что пептид CTKSICTKKTLRTCPPIC являлся уникальным.

В результате проведенных исследований по влиянию пептида на фотостарение клеток, обработанных ультрафиолетовым излучением, было показано, что обработка клеток фиб-робластов легкого человека (Fibr) ультрафиолетовым излучением достоверно (p<0,01) снизила жизнеспособность 47 % клеток, культивирование клеток с пептидом значительно уменьшило отрицательное воздействие ультрафиолетового излучения. Так, жизнеспособность фибробла-стов при культивировании с пептидом и облученных ультрафиолетовыми лучами составила 92 %. Соответственно, использование пептида снижает эффект фотостарения клеток в 1,9 раза.

Заключение

Сконструирован новый пептид, дана характеристика его физико-химических свойств. Установлено, что пептид уникален, не токсичен и не антигенен. В эксперименте in vitro показано, что полученный пептид предупреждает фотостарение клеток.

1. LephartE.D. Skin aging and oxidative stress: equol's anti-aging effects via biochemical and molecular mechanisms, Ageing Res. Rev. 31. - 2016. - P. 36-54.

2. IchihashiM., UedaM., Budiyanto A. etal. UV-induced skin damage, Toxicology 189 (1-2). - 2003. - P. 21-39.

3. Cannon B., Shabalina I.G., Kramarova T.V. et al. Uncoupling proteins: a role in protection against reactive oxygen species - or not? Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Bioenergetics 1757 (5-6). - 2006. -P.449-458.

4. Svobodova A., Psotova J., Walterova D. Natural phenolics in the prevention of UVinduced skin damage. A review, Biomed. Pap. Med. Fac. Univ. Palacky Olomouc Czech. 147 (2). - 2003. - P. 137-145.

5. MingM., Zhao B., Shea C.R. et al. Loss of sirtuin 1 (SIRT1) disrupts skin barrier integrity and sensitizes mice to epicutaneous allergen challenge // J. Allergy Clin. Immunol. - 2015. - N 135 (4). - P. 936-945 e4.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6. Kumar R., Nigam L., Singh A.P. et al. Design, synthesis of allosteric peptide activator for human SIRT1 and its biological evaluation in cellular model of Alzheimer's disease, Eur // J. Med. Chem. - 2017. -N 127.- P. 909-916.

7. Nacarelli T., Azar A., Sell C. Inhibition of mTOR prevents ROS production initiated by ethidium bromide-induced mitochondrial DNA depletion, Front. Endocrinol. (Lausanne) 5. - 2014. - P. 122.

8. GuarenteL. Calorie restriction and sirtuins revisited, Genes Dev. 27 (19). - 2013. - P. 2072-2085.

9. Satoh A., Imai S.-i. Hypothalamic Sirt1 in aging, Aging (Albany NY). - 2014. - N 6 (1).

10. Michan S., Sinclair D. Sirtuins in mammals: insights into their biological function // Biochem. J.

Библиография

2007. - N 404 (1). - P. 1-13.

11. Khan R.S., Dine K., Sarma J.D. et al. SIRT1 activating compounds reduce oxidative stress mediated neuronal loss in viral induced CNS demyelinating disease, Acta Neuropathol. Commun. 2 (1). - P. 2014.

12. Lopez-Lluch G., Hunt N., Jones B. et al. Calorie restriction induces mitochondrial biogenesis and bioenergetic efficiency // Proc. Natl. Acad. Sci. - 2006. - N 103 (6). - P. 1768-1773.

13. Pai V.V., BhandariP., ShuklaP. Topical peptides as cosmeceuticals Indian // J. Dermatol. Leprol. - 2017. - N 83.- P. 9-18.

14.Moyer T.B., BrechbillA.M., Hicks L.M. Mass spectrometric identification of antimicrobial peptides from medicinal seeds // Molecules. - Vol. 26.

15. Жамсаранова С.Д., Лебедева С.Н., Болхонов Б.А. и др. Ферментативная конверсия пищевого белка и оценка антиоксидантной активности пептидов // Вестник ВСГУТУ. - 2021. - № 4 (83). - С. 5-14.

16. БолхоновБ.А., Соколов Д.В., Жамсаранова С.Д. и др. Выбор рабочих параметров получения пептидов яичного белка // Вестник ВСГУТУ. - 2022. - № 4 (87). - С. 15-23.

17. Chen Chiu-Lan, Liou Shu-Fen, Chen Su-Jong et al. Protective effects of Chlorella-derived peptide on UVB-induced production of MMP-1 and degradation of procollagen genes in human skin fibroblasts, Regulatory Toxicology and Pharmacology. - 2011. - Vol. 60, Issue 1. - P. 112-119. - URL: https://doi.org/ 10.1016/j .yrtph.2011.03.001.

18. Chien Karen B. Three-Dimensional Printing of Soy Protein Scaffolds for Tissue Regeneration Publication // Tissue Engineering Part C: Methods. - 2012. - Vol. 19, N 6. - P. 417-426.

19. The UniProt Consortium, UniProt: the Universal Protein Knowledgebase in 2023, Nucleic Acids Research. - 2023. - Vol. 51, Issue D1P. - D523-D531. - URL: https://doi.org/10.1093/nar/gkac1052

20. Wu P.-Y., Huang C.-C., Chu Y. et al. Alleviation of ultraviolet B-induced photodamage by Coffea arabica extract in human skin fibroblasts and hairless mouse skin // Int. J. Mol. Sci. - 2017. - N 18 (4). - P. 782.

Bibliography

1. LephartE.D. Skin aging and oxidative stress: equol's anti-aging effects via biochemical and molecular mechanisms // Ageing Research Reviews. - 2016. - Vol. 31. - P. 36-54.

2. Ichihashi M., Ueda M., Budiyanto A. et al. UV-induced skin damage // Toxicology. - 2003. -Vol. 189. - P. 21-39.

3. Cannon B., Shabalina I.G., Kramarova T.V. et al. Uncoupling proteins: a role in protection against reactive oxygen species - or not? // Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Bioenergetics - 2006. - Vol. 1757, Iss. 5-6. - P. 449-458.

4. Svobodova A., Psotova J., Walterova D. Natural phenolics in the prevention of UVinduced skin damage. A review // Biomedical papers of the Medical Faculty of the University Palacky, Olomouc, Czechoslovakia. - 2003. - Vol. 147, N 2. - P. 137-145.

5. Ming M., Zhao B., Shea C.R. et al. Loss of sirtuin 1 (SIRT1) disrupts skin barrier integrity and sensitizes mice to epicutaneous allergen challenge // Journal of Allergy and Clinical Immunology. - 2015. -Vol. 135, N 4. - P. 936-945 e4.

6. Kumar R., Nigam L., Singh A.P. et al. Design, synthesis of allosteric peptide activator for human SIRT1 and its biological evaluation in cellular model of Alzheimer's disease // European Journal of Medical Chemistry. - 2017. - Vol. 127. - P. 909-916.

7. Nacarelli T., Azar A., Sell C. Inhibition of mTOR prevents ROS production initiated by ethidium bromide-induced mitochondrial DNA depletion // Frontiers in Endocrinology (Lausanne). - 2014. - Vol. 5. - P. 122.

8. GuarenteL. Calorie restriction and sirtuins revisited // Genes and Development. - 2013. - Vol. 27, N 19. - P. 2072-2085.

9. Satoh A., Imai S.-i., Hypothalamic Sirt1 in aging // Aging (Albany NY). - 2014. - Vol. 6, N 1.

10. Michan S., Sinclair D. Sirtuins in mammals: insights into their biological function // Biochemistry Journal. - 2007. - Vol. 404, Iss. 1. - P. 1-13.

11. Khan R.S., Dine K., Sarma J.D. et al. SIRT1 activating compounds reduce oxidative stress mediated neuronal loss in viral induced CNS demyelinating disease // Acta Neuropathologica Communications. -2014. - Vol. 2, N 1. - P. 1-14.

12. Lopez-Lluch G., Hunt N., Jones B. et al. Calorie restriction induces mitochondrial biogenesis and bioenergetic efficiency // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2006. -Vol. 103, Iss. 6. -P.1768-1773.

13. Pai V.V., Bhandari P., Shukla P. Topical peptides as cosmeceuticals // Indian Journal of Dermatology, Venereology and Leprology. - 2017. - Vol. 83. - P. 9-18.

14.Moyer T.B., BrechbillA.M., Hicks L.M. Mass spectrometric identification of antimicrobial peptides from medicinal seeds // Molecules. - Vol. 26.

15. Zhamsaranova S.D., Lebedeva S.N., Bolkhonov B.A. [et al.] Enzymatic food protein conversion and assessment of antioxidant activity of peptides // ESSUTM Bulletin. - 2021. - N 4 (83). - P. 5-14.

16. Bolkhonov B.A., Sokolov D.V., Zhamsaranova S.D. [et al.] Selection of operating parameters for producing egg protein peptides // ESSUTM bulletin. - 2022. - N 4 (87). - P. 15-23.

17. Chun Chiu-Lin, Lau Shu-Feng, Chen Su-Jong et al. Protective effects of Chlorella-derived peptide on UVB-induced production of MMP-1 and degradation of procollagen genes in human skin fibroblasts // Regulatory Toxicology and Pharmacology. - 2011.- Vol. 60, Iss. 1. - P. 112-119. - URL: https://doi.org/ 10.1016/j .yrtph.2011.03.001

18. Chi en Karen B., Makridakis E., Shah R.N. Three-dimensional printing of soy protein scaffolds for tissue regeneration // Tissue Engineering - Part C: Methods. - 2012. - Vol. 19, N 6. - P. 417- 426.

19. The UniProt Consortium, UniProt: the Universal Protein Knowledgebase in 2023, Nucleic Acids Research. - - 2023. - Vol. 51, Iss. D1. - P. D523-D531. - URL: https://doi.org/10.1093/nar/gkac1052

20. Wu P.-Y., Huang C.-C., Chu Y. et al. Alleviation of ultraviolet B-induced photodamage by Coffea arabica extract in human skin fibroblasts and hairless mouse skin // International Journal of Molecular Science. - 2017. - Vol. 18, Iss. 4. - P. 782.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.