РАЗРАБОТКА ПРИРОДОПОДОБНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ РЕКОМБИНАНТНЫХ СПИДРОИНОВ ДЛЯ ТКАНЕВОЙ ИНЖЕНЕРИИстатьяТезисы
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 24 июля 2024 г.
Аннотация:Актуальность. Возрастает необходимость перехода от устаревшей методологии трансплантоло-гии – использования донорских органов человеческого и животного происхождения – к идеологиииспользования биоискусственных органов и тканей.Цель: разработка панели гибридных белков (ГБ) на основе рекомбинантных спидроинов (РС),содержащих биологически активные пептиды (БАП), для целей тканевой инженерии.Материалы и методы. Полноразмерные РС rS1/9 и rS2/12 выделяли из водонерастворимойфракции клеток штаммов продуцентов S. cerevisiae и очищали с помощью ионно обменной хро-матографии. ГБ, содержащие разные БАП, были сконструированы по одной схеме: H6 SUMO1F1 G(SGG)4S (БАП), где H6 – his tag для очистки на Ni колонке; SUMO (Small Ubiquitin LikeModifier) – пептид – продукт гена Smt3 дрожжей, способствующий повышению выхода в клеткахE. coli; 1F1 – мономер РС rS1/9, выполняющий роль «якоря» при взаимодействии с полноразмер-ными РС; G(SGG)4S – нейтральный линкер, способствующий экспозиции БАП над поверхностьюматрикса; БАП – любой из клонированных БАП. В качестве БАП использованы: пептид RGDS(связывается с клеточными интегринами); гепарин связывающий пептид (HBP) (связывает раз-личные ростовые факторы и взаимодействует с синдеканами); пептид GRGGL (взаимодействуетс нейральными молекулами клеточной адгезии NCAM); Lam – С концевой фрагмент α 5 лами-нина человека. Гены ГБ были синтезированы химически и клонированы в клетках E. coli. Все ГБвыделяли из клеток штаммов продуцентов и очищали с помощью металл хелатной аффиннойхроматографии на Ni колонке. Растворы РС и ГБ смешивали в определенных соотношениях и имипокрывали поверхность полистирольных планшетов (2D матриксы) с последующей инкубацией вэтаноле. Исследовали влияние различных БАП на адгезию и пролиферацию первичных мышиныхдермальных фибробластов и эмбриональных фибробластов 3Т3, а также на дифференцировку ней-робластомы человека SH SY5Y и на рост клеток нейральных предшественников из человеческихиндуцированных плюрипотентных клеток и их дифференцировку в нейроны.Результаты. На фибробластах отмечено увеличение в сравнении с контролем количества толькоРНК коллагена I, а количество РНК αSMA и TGF β были снижены на всех покрытиях, особеннона rS1/9+ГБ(Lam), где также выявлялось максимальное снижение количества РНК фибронектина иколлагена III – компонентов так называемого временного межклеточного матрикса. Это означает,что все покрытия не обладают профибротическим действием, то есть не будут вызывать образова-ние рубца при регенерации кожных травм. Подложка, состоящая из смеси полноразмерных РС иГБ(RGDS), наиболее эффективно поддерживала направленную нейрональную дифференцировкуклеток нейробластомы человека SH SY5Y. Также продемонстрировано влияние различных БАПна дифференцировку нейрональных клеток через активацию экспрессии генов, вовлеченных внорме в дифференцировку, что соответствует известной роли этих пептидов в процессах тканевойрегенерации.Заключение. Впервые разработана генно инженерными методами панель слитых белков, содер-жащих фрагмент рекомбинантнтого спидроина и биологически активные пептиды, клонированныеиз природных белков межклеточного матрикса, которые в человеческом организме участвуютв регуляции многих процессов регенерации тканей. В экспериментах продемонстрировано, чтоопределенные сочетания биологически активных пептидов вызывают активацию определенноготипа клеток, что позволяет обеспечивать специфическую регенерацию соответствующих тканей.