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Peptídeos de penetração celular

A descoberta de peptídeos de penetração celular (CPP) representa um grande avanço para o transporte de moléculas altamente carregadas que podem ser úteis em aplicações clínicas. Eles são ricos em aminoácidos e capazes de se mover através das membranas e ganhar acesso ao interior da célula.

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quinta-feira 06 de Agosto de 2020

Os peptídeos de penetração celular (CPPs), como o peptídeo VIH TAT, são capazes de penetrar nas células usando vários mecanismos, desde a entrada direta até a endocitose, um processo pelo qual as células internalizam as moléculas por absorção.

Recentemente, muita atenção tem sido dada ao problema da distribuição de drogas através da membrana celular, a fim de tratar e controlar várias doenças.

A descoberta de peptídeos de penetração celular representa um importante avanço para o transporte de moléculas altamente carregadas que podem ser úteis em aplicações clínicas.

Os CPPs são ricos em aminoácidos básicos, como arginina e lisina, e são capazes de viajar pelas membranas e obter acesso ao interior da célula. Eles podem entregar moléculas altamente carregadas, como oligonucleotídeos nas células.

CPP

Endocitose e penetração direta têm sido sugeridas como os dois principais mecanismos de captação, assunto ainda em debate.

As questões não resolvidas incluem o mecanismo detalhado de absorção molecular, razões para a toxicidade celular e a eficiência da entrega de produtos fitofarmacêuticos para diferentes cargas.

Esses peptídeos de penetração celular podem facilitar a transferência celular de várias cargas moleculares, de pequenas moléculas químicas a grandes nanopartículas e grandes fragmentos de DNA.

Devido a essa capacidade, os CPPs têm grande potencial in vitro e in vivo como veículos de entrega para uso em pesquisa e para entrega direcionada de terapêuticas celulares individuais.

Em outras palavras, a principal característica dos CPPs é que eles são capazes de penetrar na membrana celular em baixas concentrações micromolares in vivo e in vitro sem usar quaisquer receptores quirais e sem causar danos significativos à membrana.

Além disso, e ainda mais importante, esses peptídeos são capazes de internalizar eletrostaticamente ou covalentemente ligadas cargas biologicamente ativas, como drogas com alta eficiência e baixa toxicidade.

Mas exatamente como os peptídeos que penetram nas células, e em particular o peptídeo VIH TAT, realizam essas tarefas até agora tem sido um mistério.

Peptídeo TAT HIV

Gerard Wong"O peptídeo VIH TAT é especial. As pessoas descobriram que quase tudo pode ser ligado a este péptido e pode rastejar através da célula", disse Gerard Wong, professor de bioengenharia e de química e bioquímica da UCLA (Universidade de Los Angeles, Califórnia). "Portanto, há aplicações benéficas óbvias de entrega de drogas e biotecnologia."

Em um estudo publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences, os pesquisadores da UCLA identificam como os peptídeo VIH TAT podem ter múltiplas interações com a membrana celular, citoesqueleto de actina e receptores específicos nas células de superfície para produzir múltiplas vias de translocação em diferentes condições.

Além disso, como os pesquisadores agora entendem como os peptídeos penetram nas células, eles dizem que é possível formular uma receita geral para reprogramar peptídeos normais em CPP.

“Antes disso, as pessoas não sabiam realmente como tudo funcionava, mas percebemos que o peptídeo VIH TAT é realmente como uma espécie de molécula de canivete suíço, pois pode interagir fortemente com as membranas, bem como com os citoesqueletos de células ", disse Wong, principal autor do estudo.

PEPTIDOS PENETRANTES
O mecanismo de permeação da membrana depende da sequência do peptídeo.

Além da atividade da membrana, os pesquisadores descobriram que o peptídeo VIH TAT também cria seu próprio local de ligação à membrana. Isso significa que o peptídeo pode realmente atravessar a membrana e o citoesqueleto diretamente para ter um evento endocitótico.

"Descobrimos que existem dois canais de atividade", disse Wong. “Devido à sequência particular do VIH TAT, ele é muito bom em interagir com as membranas. Além disso, com o empacotamento de alta densidade de aminoácidos carregados no peptídeo, ele também pode interagir fortemente com o citoesqueleto da célula, bem como com seus receptores."

Mais info:

doi:10.1073/pnas.1108795108

PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences (USA)



Fuente: Complejo B

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