Una nanoparticella di peptidi anfifilici autoassemblanti per l'intrappolamento efficiente di carichi di DNA fino a 100 nucleotidi di lunghezza

Per superare la bassa efficienza e citotossicità associate alla maggior parte dei sistemi di rilascio del DNA non virale, abbiamo sviluppato un sistema autoassemblante puramente peptidico in grado di intrappolare DNA a singolo e doppio filamento di fino a 100 nucleotidi di lunghezza. (HR) Il design del peptide 3gT consiste in un dominio idrofilo incline a subire interazioni elettrostatiche con carico di DNA e un dominio idrofobo in un rapporto che promuove l'autoassemblaggio in nanoparticelle micellari multi-compartimenti (MCM-NP).

Gli MCM-NP 3gT autoassemblati (HR) vanno da 100 a 180 nm, favorendo un assorbimento rapido ed efficiente da parte delle cellule. (HR) 3gT Gli MCM-NP non hanno avuto effetti avversi sulla vitalità delle cellule HeLa. Inoltre, presentano una stabilità strutturale a lungo termine a 4 ° C ma a 37 ° C, l'organizzazione multi-micellare smonta gli straordinari, a dimostrazione della loro capacità di risposta termica. Il confronto di (HR) 3gT con un peptide H3gT più corto e meno carico indica che i residui di arginina aggiuntivi comportano l'incorporazione di segmenti di DNA più lunghi, una migliore efficienza di intrappolamento del DNA e un aumento dell'assorbimento cellulare. Il nostro esclusivo sistema non virale per la consegna del DNA pone le basi per lo sviluppo di nanoparticelle di #peptidi anfifilici come candidati per la futura consegna di geni sistemici.

informazioni sull'autore 1 Dipartimento di Chimica, Università di Basilea, Mattenstrasse 24a, 4058 Basilea, Svizzera. cornelia.palivan@unibas.ch e Dipartimento di Biosystems Science and Engineering, ETH Zurigo, Mattenstrasse 26, 4058 Basel, Svizzera. kobi.benenson@bsse.ethz.ch. 2 Dipartimento di Chimica, Università di Basilea, Mattenstrasse 24a, 4058 Basilea, Svizzera. cornelia.palivan@unibas.ch. 3 Dipartimento di Scienze e ingegneria dei biosistemi, ETH Zurigo, Mattenstrasse 26, 4058 Basilea, Svizzera. kobi.benenson@bsse.ethz.ch. Più informazioni Solvents and reagents Peptide synthesis and purification Self-assembly of peptide MCM-NPs Characterization of DNA-free and DNA-loaded peptide MCM-NPs Thermo-responsiveness of DNA-free and DNA-loaded peptide MCM-NPs Characterization of DNA-free and DNA-loaded peptide MCM-NPs https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/SM/C9SM01990A Peptidi - Definizione I Peptidi biomimetici sono piccole sequenze di amminoacidi dette anche messaggeri cellulari. Una molecola di Peptide è formata dall'unione di due o più aminoacidi. Quando il numero di questi aminoacidi è inferiore a circa 50, la molecola viene chiamata Peptide, mentre le grandi sequenze sono chiamate Proteine (perché i complessi di amminoacidi combinati formano le proteine). I Peptidi vengono chiamati anche oligopeptidi (dal greco: ὀλίγος, oligo, poco).

Come funzionano Sono sostanze di sintesi, cioè costruiti interamente in laboratorio. Si tratta di attivi di moderna concezione biochimica, di piccole dimensioni, formate da sequenze di aminoacidi simili a quelle della parte attiva di una proteina naturale con un'azione specifica da "mimare"; infatti, "mimano" l'azione di una proteina naturale alla quale assomigliano, legandosi in modo altamente specifico ai recettori delle cellule che regolano particolari processi biologici.

Ecco cosa avviene: sulla superficie di tutte le nostre cellule esistono delle strutture polisaccaridiche (zuccheri) che poeticamente potremmo paragonare a dei fiori che si aprono e si chiudono a seconda delle esigenze fisiologiche. Vengono chiamati recettori e sono capaci di captare e tradurre un messaggio da trasmettere al nucleo della cellula il quale, ricevuto il comando, si attiva per produrre la sostanza richiesta. Il cervello libera sostanze chimiche che vengono chiamate messaggeri e che circolano nel nostro organismo finché non incontrano i recettori a loro destinati incastrandosi in essi per lanciare un messaggio. I messaggeri del nostro organismo sono i Peptidi . Assolvono la loro funzione e, nel momento in cui vengono degradati, si trasformano in amminoacidi, che fanno parte della catena fondamentale di costituzione delle nostre molecole e quindi si degradano in qualcosa che rappresenta il nostro sistema cellulare.