| Περίληψη |
Ο σημαντικός ρόλος της αυτο-οργάνωσης στα βιολογικά συστήματα, ώθησε την επιστημονική κοινότητα στη δημιουργία τεχνητών υλικών με καθορισμένες δομές και προσαρμοσμένες ιδιότητες. Έτσι, τόσο τα βιολογικά όσο και τα συνθετικά δομικά στοιχεία αποτελούν αντικείμενο εκτεταμένης έρευνας στον τομέα της αυτοοργάνωσης. Όπως έχει αποδειχθεί από τα βιβλιογραφικά δεδομένα, η αξία των πεπτιδίων ως αυτο-οργανωμένων δομικών μονάδων έχει αναγνωριστεί τα τελευταία χρόνια σε μεγάλο βαθμό. Συγκεκριμένα, η ομοιπολική σύζευξη του διπεπτιδίου της διφαινυλαλανίνης, γνωστού για τις ιδιότητες αυτο-οργάνωσής του, με χρωμοφόρα όπως οι πορφυρίνες έχει μελετηθεί εκτενώς στο παρελθόν οδηγώντας στη δημιουργία καλά οργανωμένων δομών. Ορμώμενοι από τις προηγούμενες μελέτες, προχωρήσαμε στη σύνθεση μιας υβριδικής τριάδας διφαινυλαλανίνης-πορφυρίνης-λυσίνης, FF-DMP-PCP-Lys- (COOMe)3 με στόχο τη μελέτη της αυτο-οργάνωσής της. Η σύζευξη τόσο του διπεπτιδίου της διφαινυλαλανίνης όσο και του αμινοξέος της λυσίνης στο πορφυρινικό παράγωγο πραγματοποιήθηκε μέσω αμιδικού δεσμού. Ο πλήρης χαρακτηρισμός του τελικού προϊόντος πραγματοποποιήθηκε μέσω της φασματομετρίας μάζας (MALDI-TOF), της φασματοσκοπίας 1H και 13C NMR καθώς και της φασματοσκοπίας απορρόφησης ορατού-υπεριώδους (UV-Vis). Η τάση της ένωσης FF-DMP-PCP-Lys-(COOMe) 3 να αυτο-οργανώνεται εξετάστηκε με τη χρήση της Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας Σάρωσης, η οποία έδειξε το σχηματισμό νανοδομών σφαιρικού σχήματος. Παράλληλα, η βιο-απεικόνιση απαιτεί συχνά την ειδική επισήμανση των βιομορίων καθιστώντας αναγκαία την ανάπτυξη νέων, μη επεμβατικών μεθόδων ανίχνευσής τους. Μια πολλά υποσχόμενη μέθοδος που υπακούει στα παραπάνω κριτήρια είναι η φθορίζουσα σήμανση με τη χρήση φθοριζόντων ανιχνευτών (fluorescent probes ή tags). Προκειμένου, να ανιχνευθούν βιομόρια όπως οι πρωτεΐνες και τα πεπτίδια συχνά χρησιμοποιούνται φθορίζουσες πρωτεΐνες ή φθορίζοντα χρωμοφόρα. Μια από τις πιο γνωστές μεθόδους σήμανσης αποτελεί η μεταλλοχηλική σύζευξη φθοροφόρων (fluorophores) με τα κατάλοιπα αμινοξέων (π.χ His) του προς ανάλυση πεπτιδίου/πρωτεΐνης. Ωστόσο, οι αναφορές της βιβλιογραφίας που περιλαμβάνουν xiii πορφυρίνες ως φθοροφόρα σε περιπτώσεις μεταλλοχηλικής σύζευξης είναι ελάχιστες. Έτσι, προτείνουμε τη σύνθεση μιας νέας υδατοδιαλυτής δυάδας πορφυρίνης-λυσίνης που φέρει έναν χηλικό υποκαταστάτη (ligand) για τη σήμανση (labeling) πεπτιδίου (RGD-SGAITIG-H) που φέρει ιστιδίνη (His). Η σήμανση του πεπτιδίου επιτυγχάνεται μέσω της μεταλλοχηλικής σύζευξης με δισθενές νικέλιο (Ni2+) του ιμιδαζολίου της ιστιδίνης και της πορφυρινικής δυάδας που φέρει NTA. Η σύνθεση της δυάδας αυτής, TriPyP-Lys(COOH) 3, πραγματοποιείται με το σχηματισμό αμιδικού δεσμού μεταξύ της πορφυρίνης και του χηλικού υποκαταστάτη (Lys-NTA). Ο πλήρης χαρακτηρισμός της TriPyP-Lys(COOH) 3 πραγματοποιήθηκε με φασματοσκοπία 1H και 13C NMR, απορρόφησης υπεριώδους-ορατού (UV-Vis), φθορισμού και μέσω μετρήσεων του χρόνου ζωής διεγερμένης κατάστασης. Το τελικό σύμπλοκο-στόχος, TriPyPLys(COOH)3+Ni2++peptide, χαρακτηρίστηκε με τη χρήση των φασματοσκοπιών UV-Vis, CD και IR. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις DLS και ζ δυναμικού (zeta potential) για τον προσδιορισμό του μεγέθους και του φορτίου των σχηματιζόμενων νανοδομών. Η ικανότητα ενδοκυτταρικής μεταφοράς και ο εντοπισμός του συμπλόκου σε κυτταρικές σειρές αδενοκαρκινώματος ανθρώπινου μαστού MCF-7 μελετήθηκε με τη χρήση της συνεστιακής μικροσκοπίας. Η πρωτεΐνη υποδοχέας CD44, βρέθηκε να υπερεκφράζεται από πολλούς όγκους και αναγνωρίζεται ως ένας από τους πιο συνηθισμένους δείκτες της επιφάνειας καρκινικών βλαστικών κυττάρων (Cancer Stem Cells) καθιστώντας τον πολλά υποσχόμενο υποδοχέα για τη θεραπευτική στόχευση. Ταυτόχρονα, τα απταμερή είναι συνθετικά μονοκλωνικά ολιγονουκλεοτίδια ή πεπτίδια που μπορούν να δράσουν ενάντια σε σχεδόν οποιοδήποτε στόχο συμπεριλαμβανομένων ιόντων, μορίων, πεπτιδίων, πρωτεϊνών ακόμη και ολόκληρων ζωντανών κυττάρων όπως καρκινικά κύτταρα. Έτσι, τα απταμερή αποτελούν πολλά υποσχόμενα μόρια με προοπτική στις βιοϊατρικές εφαρμογές. Εμπνευσμένοι από τα παραπάνω, προτείνουμε τη σύνθεση μιας δυάδας πορφυρίνης-πολυαιθυλενογλυκόλης, Zn-TPP-PEG-MAL που φέρει ελεύθερο μαλεϊμίδιο. Η πορφυρινική δυάδα-στόχος συνδέεται μέσω “κλικ” αντίδρασης θειόληςμαλεϊμιδίου (thiol-maleimide “click” reaction) με ένα RNA απταμερές (Apt1) που περιέχει 2′-F-πυριμιδίνη και έχει μελετηθεί ότι δρα ενάντια στο βιο-δείκτη CD44. Έτσι, xiv στοχεύουμε στη δέσμευση του συστήματος πορφυρίνης-απταμερούς σε καρκινικά κύτταρα και στη μελέτη του ως ειδικό σύστημα μεταφοράς φαρμάκου οδηγώντας στην κυτταρική απόπτωση μέσω της φωτοδυναμικής θεραπείας.
|
Αναζήτηση
