Выработка активных форм кислорода генетически кодируемыми фотосенсибилизаторами 4D5scFv-miniSOG и DARPin-miniSOG внутри живых клеток

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В настоящее время в экспериментальной онкологии развиваются подходы, основанные на разработке адресных фотосенсибилизаторов, которые можно доставлять специфично к опухоли определенного молекулярного профиля. Данная работа посвящена изучению генерации активных форм кислорода фотосенсибилизаторами белковой природы 4D5scFv-miniSOG и DARPin-miniSOG, специфичными к онкомаркеру HER2. Установлено, что, несмотря на наличие одного и того же фототоксического модуля в своем составе, данные фотосенсибилизаторы характеризуются различным уровнем производства АФК, что, возможно, объясняется различной скоростью рецептор-опосредованной интернализации 4D5scFv-miniSOG и DARPin-miniSOG.

Об авторах

Г. М. Прошкина

Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: gmb@ibch.ru
Россия, 117997, Москва

Е. И. Шрамова

Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Email: gmb@ibch.ru
Россия, 117997, Москва

С. М. Деев

Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН; Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России
(Сеченовский Университет)

Email: gmb@ibch.ru
Россия, 117997, Москва; Россия, 119991, Москва

Список литературы

  1. Dougherty T.J., Kaufman J.E., Goldfarb A., Weishaupt K.R., Boyle D., Mittleman A. 1978. Photoradiation therapy for the treatment of malignant tumors. Cancer Res. 38 (8), 2628–2635.
  2. Castano A.P., Mroz P., Hamblin M.R. 2006. Photodynamic therapy and anti-tumour immunity. Nat Rev Cancer. 6 (7), 535–545.
  3. Slamon D.J., Clark G.M., Wong S.G., Levin W.J., Ullrich A., McGuire W.L. 1987. Human breast cancer: Correlation of relapse and survival with amplification of the HER-2/neu oncogene. Science. 235 (4785), 177–182.
  4. Gusterson B.A., Gelber R.D., Goldhirsch A., Price K.N., Save-Soderborgh J., Anbazhagan R., Styles J., Rudenstam C.M., Golouh R., Reed R. 1992. Prognostic importance of c-erbB-2 expression in breast cancer. International (Ludwig) Breast Cancer Study Group. J. Clin. Oncol. 10 (7), 1049–1056.
  5. Bulina M.E., Chudakov D.M., Britanova O.V., Yanushevich Y.G., Staroverov D.B., Chepurnykh T.V., Merzlyak E.M., Shkrob M.A., Lukyanov S., Lukyanov K.A. 2006. A genetically encoded photosensitizer. Nat. Biotechnol. 24 (1), 95–99.
  6. Shu X., Lev-Ram V., Deerinck T.J., Qi Y., Ramko E.B., Davidson M.W., Jin Y., Ellisman M.H., Tsien R.Y. 2011. A genetically encoded tag for correlated light and electron microscopy of intact cells, tissues, and organisms. PLoS Biol. 9 (4), e1001041.
  7. Serebrovskaya E.O., Edelweiss E.F., Stremovskiy O.A., Lukyanov K.A., Chudakov D.M., Deyev S.M. 2009. Targeting cancer cells by using an antireceptor antibody-photosensitizer fusion protein. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 106 (23), 9221–9225.
  8. Shipunova V.O., Deyev S.M. 2022. Artificial scaffold polypeptides as an efficient tool for the targeted delivery of nanostructures in vitro and in vivo. Acta Naturae. 14 (1), 54–72.
  9. Tolmachev V.M., Chernov V.I., Deyev S.M. 2022. Targeted nuclear mediine. Seek and destroy. Russ. Chem. Rev. 91, RCR5034. https://doi.org/10.1070/RCR5034
  10. Shramova E.I., Chumakov S.P., Shipunova V.O., Ryabova A.V., Telegin G.B., Kabashin A.V., Deyev S.M., Proshkina G.M. 2022. Genetically encoded BRET-activated photodynamic therapy for the treatment of deep-seated tumors. Light Sci. Appl. 11 (1), 38.
  11. Zhai Y., Huang X., Zhang K., Huang Y., Jiang Y., Cui J., Zhang Z., Chiu C.K.C., Zhong W., Li G. 2022. Spatiotemporal-resolved protein networks profiling with photoactivation dependent proximity labeling. Nat. Commun. 13 (1), 4906.
  12. Mironova K.E., Proshkina G.M., Ryabova A.V., Stremovskiy O.A., Lukyanov S.A., Petrov R.V., Deyev S.M. 2013. Genetically encoded immunophotosensitizer 4D5scFv-miniSOG is a highly selective agent for targeted photokilling of tumor cells in vitro. Theranostics. 3 (11), 831–840.
  13. Proshkina G.M., Shilova O.N., Ryabova A.V., Stremovskiy O.A., Deyev S.M. 2015. A new anticancer toxin based on HER2/neu-specific DARPin and photoactive flavoprotein miniSOG. Biochimie. 118, 116–122.
  14. Worn A., Plückthun A. 2001. Stability engineering of antibody single-chain Fv fragments. J. Mol. Biol. 305 (5), 989–1010.
  15. Binz H.K., Amstutz P., Kohl A., Stumpp M.T., Briand C., Forrer P., Grutter M.G., Plückthun A. 2004. High-affinity binders selected from designed ankyrin repeat protein libraries. Nat. Biotechnol. 22 (5), 575–582.
  16. Studier F.W. 2014. Stable expression clones and auto-induction for protein production in E. coli. Methods Mol. Biol. 1091, 17–32.
  17. Subik K., Lee J.F., Baxter L., Strzepek T., Costello D., Crowley P., Xing L., Hung M.C., Bonfiglio T., Hicks D.G., Tang P. 2010. The expression patterns of ER, PR, HER2, CK5/6, EGFR, Ki-67 and AR by immunohistochemical analysis in breast cancer cell lines. Breast Cancer (Auckl). 4, 35–41.
  18. Кузичкина Е.О., Шилова О.Н., Деев С.М. 2018. Механизм тушения флуоресценции белковых фотосенсибилизаторов на основе miniSOG в процессе интернализации рецептора HER2. Acta Naturae. 10 (4), 87–94.
  19. Шилова О.Н., Прошкина Г.М., Лебеденко Е.Н., Деев С.М. 2015. Интернализация и рециркуляция рецептора HER2 при взаимодействии адресного фототоксичного белка DARPin-miniSOG с клетками аденокарциномы молочной железы человека. Acta Naturae. 7 (3), 141–148.
  20. Girotti A.W. 2001. Photosensitized oxidation of membrane lipids: Reaction pathways, cytotoxic effects, and cytoprotective mechanisms. J. Photochem. Photobiol. B. 63 (1–3), 103–113.
  21. Finkel T. 2011. Signal transduction by reactive oxygen species. J. Cell Biol. 194 (1), 7–15.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (222KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2023