RU2317304C1 - Peptide possessing apoptotic activity with respect to human cancer cells - Google Patents

Peptide possessing apoptotic activity with respect to human cancer cells Download PDF

Info

Publication number
RU2317304C1
RU2317304C1 RU2006112742/13A RU2006112742A RU2317304C1 RU 2317304 C1 RU2317304 C1 RU 2317304C1 RU 2006112742/13 A RU2006112742/13 A RU 2006112742/13A RU 2006112742 A RU2006112742 A RU 2006112742A RU 2317304 C1 RU2317304 C1 RU 2317304C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
peptide
cells
human
death
apoptotic
Prior art date
Application number
RU2006112742/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Викторович Власов
Владимир Александрович Рихтер
Дмитрий Владимирович Семенов
Виолана Владимировна Некипелая
Елена Владимировна Кулигина
Мирослава Олеговна Потапенко
Original Assignee
Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) filed Critical Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН)
Priority to RU2006112742/13A priority Critical patent/RU2317304C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2317304C1 publication Critical patent/RU2317304C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

FIELD: biochemistry, molecular biology.
SUBSTANCE: invention proposes a peptide that represents fragment of human κ-casein and possessing apoptotic activity with respect to breast adenocarcinoma cultured cells. The claimed peptide is isolated from female milk and represents fragment of human κ-casein comprising 74 amino acid residues, molecular mass about 8.6 kDa and found amino acid sequence encoded by the nucleotide sequence SEQ ID NO:1 given in the invention description. Proposed peptide (lacaptin) induces death of cells MCF-7 in its minimal concentration 10 mcg/ml, stops proliferation of cellular culture and causes death of about 10% of cells for 12 h. Increasing concentration of peptide to 100 mcg/ml results to death of 50-70% of breast adenocarcinoma MCF-7 cells for 12 h. Peptide can be used in medicine as abase for development of medicinal formulation of peptide preparation used in therapy of malignant neoplasms.
EFFECT: valuable medicinal properties of peptide.
1 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к области биохимии и молекулярной биологии, а именно к пептиду, являющемуся фрагментом κ-казеина человека, обладающему апоптотической активностью по отношению к раковым клеткам человека в культуре.The invention relates to the field of biochemistry and molecular biology, and in particular to a peptide that is a fragment of human κ-casein having apoptotic activity against human cancer cells in culture.

Апоптоз (или запрограммированная гибель клеток) представляет собой генозависимый процесс, носящий системный характер и необходимый при развитии многоклеточного организма.Apoptosis (or programmed cell death) is a gene-dependent process that is systemic in nature and necessary for the development of a multicellular organism.

Апоптотическая гибель клеток наблюдается также при различных патологических состояниях организма высших животных. Путем программируемой клеточной гибели происходит удаление клеток, выживание которых нежелательно для организма, например мутагенных клеток или клеток, зараженных вирусом.Apoptotic cell death is also observed in various pathological conditions of the organism of higher animals. Through programmed cell death, cells are removed whose survival is undesirable for the body, such as mutagenic cells or cells infected with a virus.

Таким образом, апоптоз - широко распространенный общебиологический механизм, ответственный за поддержание постоянства численности клеток, формообразование и выбраковку дефектных клеток.Thus, apoptosis is a widespread general biological mechanism responsible for maintaining a constant number of cells, shaping and culling of defective cells.

Апоптотическая гибель сопровождается характерными морфологическими и биохимическими изменениями клетки, такими как сморщивание цитоплазмы и разрушение контактов с окружающими клетками, формирование апоптотических телец, содержащих конденсированные или морфологически неизмененные органеллы. Конденсация клеток сопровождается уплотнением ядерного содержимого, агрегацией хроматина по периферии ядра и его фрагментацией, расщеплением ядерной ДНК и разрушением белков цитоскелета и ламинов.Apoptotic death is accompanied by characteristic morphological and biochemical changes in the cell, such as shrinkage of the cytoplasm and the destruction of contacts with surrounding cells, the formation of apoptotic bodies containing condensed or morphologically unchanged organelles. Condensation of cells is accompanied by compaction of nuclear contents, aggregation of chromatin along the periphery of the nucleus and its fragmentation, cleavage of nuclear DNA and the destruction of cytoskeletal proteins and lamins.

Важной особенностью апоптоза является сохранение непроницаемости мембраны клетки. При этом содержимое погибающей клетки оказывается заключенным в совокупность окруженных мембраной апоптотических телец. Финальной стадией апоптоза является фагоцитоз апоптотических телец соседними клетками или профессиональными фагоцитами [Самуилов В.Д., Алескин А.В., Лагунова Е.М. Биохимия. 2000. Т.65, вып.8. С.1029-1046].An important feature of apoptosis is the preservation of cell membrane impermeability. At the same time, the contents of the dying cell are enclosed in the aggregate of apoptotic bodies surrounded by a membrane. The final stage of apoptosis is phagocytosis of apoptotic bodies by neighboring cells or professional phagocytes [Samuilov VD, Aleskin AV, Lagunova EM Biochemistry. 2000.V.65, issue 8. S.1029-1046].

Апоптоз может быть индуцирован как внешними факторами - проапоптотическими цитокинами, контактом с мембраной активированных цитотоксических лимфоцитов и натуральных киллеров, так и внутриклеточными событиями, такими как истощение метаболитов, разобщение цепи окислительного фосфорилирования, накопление нерепарируемых повреждений ядерной ДНК и т.д.Apoptosis can be induced both by external factors - proapoptotic cytokines, contact with the membrane of activated cytotoxic lymphocytes and natural killers, as well as intracellular events such as depletion of metabolites, dissociation of the oxidative phosphorylation chain, accumulation of unrepairable damage to nuclear DNA, etc.

В настоящее время в литературе описаны два основных пути активации апоптоза: митохондриальный и рецепторопосредованный.Currently, the literature describes two main ways of activating apoptosis: mitochondrial and receptor-mediated.

При митохондриальном пути активации критическими событиями в развитии апоптоза являются изменение проницаемости мембран, открытие митохондриальных пор, падение трансмембранного потенциала митохондрий, а также образование реактивных метаболитов кислорода.In the mitochondrial activation pathway, critical events in the development of apoptosis are changes in membrane permeability, opening of mitochondrial pores, a decrease in the transmembrane potential of mitochondria, and the formation of reactive oxygen metabolites.

При рецепторопосредованном апоптозе действие физиологических индукторов реализуется через клеточные рецепторы, специально предназначенные для включения программы апоптоза. Общим для рецепторов апоптоза является функционирование в виде активных гомотримеров, что позволяет одновременно использовать несколько цитоплазматических сигнальных последовательностей для связи с многочисленными сопряженными сигнальными белками [Самуилов В.Д., Алескин А.В., Лагунова Е.М. Биохимия. 2000. Т.65, вып.8. С.1029-1046].With receptor-mediated apoptosis, the action of physiological inducers is realized through cellular receptors specifically designed to enable the apoptosis program. Common for apoptosis receptors is the functioning in the form of active homotrimers, which allows the simultaneous use of several cytoplasmic signal sequences for communication with multiple conjugated signal proteins [Samuilov VD, Aleskin AV, Lagunova EM Biochemistry. 2000.V.65, issue 8. S.1029-1046].

Известно что при протеолитическом расщеплении казеина молока человека образуются регуляторные пептиды (бета-казоморфины и фосфопептиды), которые могут выступать как физиологические модуляторы метаболизма. Например, казеинфосфопептиды являются переносчиками различных микроэлементов, особенно кальция, и обладают цитомодулирующими эффектами, стимулируя активность иммунокомпетентных клеток [Meisel H., FitzGerald R.J. Curr. Pharm. Des. 2003. V.9. Р.1289-1295]. Казоморфины участвуют в обеспечении всасывания питательных веществ и последующем синтезе гормонов, иммунопептиды и казокинины обеспечивают иммунную защиту и перенос информации между эндокринной и нервной системой.It is known that during proteolytic cleavage of casein of human milk, regulatory peptides (beta-casomorphins and phosphopeptides) are formed that can act as physiological modulators of metabolism. For example, casein phosphopeptides are carriers of various trace elements, especially calcium, and have cytomodulating effects, stimulating the activity of immunocompetent cells [Meisel H., FitzGerald R.J. Curr. Pharm. Des. 2003. V.9. P.1289-1295]. Casomorphins are involved in ensuring the absorption of nutrients and the subsequent synthesis of hormones, immunopeptides and casokinins provide immune protection and the transfer of information between the endocrine and nervous system.

Лактоферрин, лактопероксидаза и лизоцим - основные антибактериальные белки молока. Лактоферрин обладает антивирусной активностью по отношению к таким вирусам, как цитомегаловирус и вирус иммунодефицита человека [Florisa R., Recio I., Berkhout В. Curr. Pharm. Des. 2003. V.9. P.1257-1275].Lactoferrin, lactoperoxidase and lysozyme are the main antibacterial proteins of milk. Lactoferrin has antiviral activity against viruses such as cytomegalovirus and human immunodeficiency virus [Florisa R., Recio I., Berkhout B. Curr. Pharm. Des. 2003. V.9. P.1257-1275].

Известно также, что цитотоксическими свойствами обладают мультимерные формы альфа-лактальбумина молока. Альфа-лактальбумин - мажорный Са2+- связывающий белок человеческого молока с молекулярной массой 14.4 кДа, состоящий из 122 аминокислот, основная функция которого - взаимодействие с бета-1,4-галактозилтрансферазой I с образованием лактозсинтетазного комплекса [Ramakrishnan В., Boeggeman E., Qasba P.K., et al. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2002. V.291 (5). Р.1113-1118]. Мультимерные формы альфа-лактальбумина индуцировали апоптотическую гибель клеток мышиной лимфобластоидной лейкемии L1210 и саркомы легкого человека А549, но не влияли на жизнеспособность "нераковых" клеток первичной культуры фибробластов почки человека oo(HRTEC) [Hakansson A., Andreasson J., Zhivotovsky В., et. al. Exp. Cell Res. 1999. V.246 (2). P.451-460]. Но затем было показано, что альфа-лактальбумин способен индуцировать апоптоз только в присутствии свободных жирных кислот молока (в частности, олеиновой кислоты). При этом апоптотическое действие на клетки раковых и эмбриональных линий может быть обусловлено действием жирных кислот молока, а не самим альфа-лактальбумином [Svensson M., Hakansson A., Mossberg A.-K., et. al. PNAS. 2000. V.97 (8). Р.4221-4226].It is also known that the multimeric forms of milk alpha-lactalbumin possess cytotoxic properties. Alpha-lactalbumin - major Ca 2+ - binding protein of human milk with a molecular weight of 14.4 kDa, consisting of 122 amino acids, the main function of which is the interaction with beta-1,4-galactosyltransferase I with the formation of a lactose synthetase complex [Ramakrishnan B., Boeggeman E. Qasba PK, et al. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2002. V.291 (5). P.1113-1118]. Multimeric forms of alpha-lactalbumin induced apoptotic death of L1210 murine lymphoblastoid leukemia cells and A549 human lung sarcoma, but did not affect the viability of non-cancerous cells of the primary human kidney fibroblast culture oo (HRTEC) [Hakansson A., Andreasson J., Zhivotovsky B., et. al. Exp. Cell Res. 1999. V.246 (2). P.451-460]. But then it was shown that alpha-lactalbumin is able to induce apoptosis only in the presence of free fatty acids of milk (in particular, oleic acid). Moreover, the apoptotic effect on cells of cancer and embryonic lines may be due to the action of milk fatty acids, and not to alpha-lactalbumin [Svensson M., Hakansson A., Mossberg A.-K., et. al. PNAS. 2000. V. 97 (8). P. 4221-4226].

Наиболее близким к заявляемому пептиду по выполняемым функциям - прототипом, является мультимерная форма альфа-лактальбумина молока человека [Hakansson A., Zhivotovsky В., Orrenius S., et. al. PNAS. 1995. V.92 (17). Р.8064-8068]. Недостатком мультимерной формы альфа-лактальбумина молока человека является то, что она не обладает способностью вызывать апоптотическую гибель раковых клеток человека самостоятельно, в отсутствие ненасыщенных жирных кислот молока.Closest to the claimed peptide in terms of its functions, the prototype, is the multimeric form of human milk alpha-lactalbumin [Hakansson A., Zhivotovsky V., Orrenius S., et. al. PNAS 1995. V. 92 (17). P.8064-8068]. The disadvantage of the multimeric form of alpha-lactalbumin in human milk is that it does not have the ability to cause apoptotic death of human cancer cells on its own, in the absence of unsaturated fatty acids of milk.

Технической задачей изобретения является выявление нового пептида, обладающего способностью индуцировать апоптоз раковых клеток человека.An object of the invention is to identify a new peptide with the ability to induce apoptosis of human cancer cells.

Поставленная техническая задача достигается заявляемым пептидом, обладающим апоптотической активностью по отношению к раковым клеткам человека.The technical task is achieved by the claimed peptide having apoptotic activity in relation to human cancer cells.

Заявляемый пептид выделяют из молока человека с использованием серии хроматографий: ионообменная хроматография на DEAE-Toyopearl, ионообменная хроматография на CM-Toyopearl и аффинная хроматография на цибакрон сефарозе. Пептид представляет собой фрагмент κ-казеина человека длиной 74 аминокислотных остатка, имеет молекулярную массу около 8.6 кДа и аминокислотную последовательность, кодируемую нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO: 1 и представленную на фиг.1.The inventive peptide is isolated from human milk using a series of chromatographies: ion exchange chromatography on DEAE-Toyopearl, ion exchange chromatography on CM-Toyopearl and affinity chromatography on cybacron sepharose. The peptide is a fragment of human κ-casein with a length of 74 amino acid residues, has a molecular weight of about 8.6 kDa, and an amino acid sequence encoded by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and shown in FIG.

Исследование апоптотической активности пептида проводили на культуре клеток аденокарциномы молочной железы человека MCF-7. Индивидуальность пептида подтверждена с помощью анализа белковых препаратов методом электрофоретического разделения в присутствии додецилсульфата натрия и методом высокоэффективной обращенно-фазовой жидкостной хроматографии.The study of apoptotic activity of the peptide was carried out on a MCF-7 human breast adenocarcinoma cell culture. The identity of the peptide was confirmed by analysis of protein preparations by electrophoretic separation in the presence of sodium dodecyl sulfate and by high performance reverse phase liquid chromatography.

Структура пептида определена с помощью анализа продуктов трипсинолиза методом MALDI-TOF MS/MS спектроскопией на масс-спектрометре фирмы Bruker.The peptide structure was determined by analysis of trypsinolysis products by MALDI-TOF MS / MS spectroscopy on a Bruker mass spectrometer.

Анализ известного уровня науки и техники показал, что заявляемый пептид (условное наименование лактаптин) является новым и отличается по функциональному назначению от наиболее близких аналогов.An analysis of the known level of science and technology showed that the claimed peptide (conventional name lactaptin) is new and differs in functionality from the closest analogues.

Пример 1. Выделение пептида из молока человекаExample 1. The selection of the peptide from human milk

Молоко, предоставленное донорами в различные периоды лактации (от 3 недель до 12 месяцев), центрифугировали при 500 g 20 мин, плазму молока до использования хранили в аликвотах при -70°С.Milk provided by donors at various periods of lactation (from 3 weeks to 12 months) was centrifuged at 500 g for 20 minutes, and the milk plasma was stored in aliquots at -70 ° C until use.

Разделение белков плазмы человеческого молока проводили с помощью ионообменной хроматографии на DEAE-Toyopearl. Колонку (5×15 см) уравновешивали 20 мМ Трис-HCl буфером, рН 6.8-8.8. После нанесения молочной плазмы (150 мл) сорбент отмывали тем же буфером и проводили элюцию ступенчатым градиентом концентраций 30, 100, 250 мМ NaCl в присутствии 20 мМ Трис-HCl рН 6.8, либо 8.8, а затем 200 мМ NaOH. Значение рН в белковых фракциях, собранных при элюции NaOH, доводили до 7-7.5 с помощью АсОН. Собранные фракции диализовали 16-18 ч против 20 мМ Tris-HCl буфера, рН 6.8 при 5°С.The separation of plasma proteins of human milk was performed using ion exchange chromatography on DEAE-Toyopearl. The column (5 × 15 cm) was balanced with 20 mM Tris-HCl buffer, pH 6.8-8.8. After the application of milk plasma (150 ml), the sorbent was washed with the same buffer and elution was performed with a stepwise gradient of concentrations of 30, 100, 250 mM NaCl in the presence of 20 mM Tris-HCl pH 6.8, or 8.8, and then 200 mM NaOH. The pH value in the protein fractions collected by elution with NaOH was adjusted to 7-7.5 using AcOH. The collected fractions were dialyzed for 16-18 hours against 20 mM Tris-HCl buffer, pH 6.8 at 5 ° C.

Фракцию белков молока, элюируемых при нанесении молочной плазмы на DEAE-Toyopearl, наносили на колонку с CM-Toyopearl 650 М (1.2×10 см). Перед нанесением сорбент уравновешивали буфером, содержавшим 50 мM Tris-HCl, pH 8.8. Белки, не связывающиеся с сорбентом, элюировали тем же буфером, после чего проводили элюцию связавшихся белков линейным градиентом концентраций NaCl от 10 мМ до 1 М в присутствии 50 мM Tris-HCl, pH 8.8. Собранные фракции диализовали 16-18 ч против 10-кратного избытка буфера, содержавшего 10 мМ NaCl и 50 мM Tris-HCl, pH 8.8.The fraction of milk proteins eluted by application of milk plasma to DEAE-Toyopearl was applied to a column of CM-Toyopearl 650 M (1.2 × 10 cm). Prior to application, the sorbent was equilibrated with a buffer containing 50 mM Tris-HCl, pH 8.8. Proteins that did not bind to the sorbent were eluted with the same buffer, after which the bound proteins were eluted with a linear gradient of NaCl concentrations from 10 mM to 1 M in the presence of 50 mM Tris-HCl, pH 8.8. The collected fractions were dialyzed for 16-18 hours against a 10-fold excess of buffer containing 10 mM NaCl and 50 mM Tris-HCl, pH 8.8.

Фракцию белков молока, элюируемую при нанесении на CM-Toyopearl, наносили на колонку с цибакрон-сефарозой (1×10 см), предварительно уравновешенную 50 мл Tris-HCl, pH 8.8. Затем не связавшиеся белки элюировали 10 объемами буфера, содержавшего 50 мM Tris-HCl, pH 8.8. Элюцию связавшихся с цибакроном белков проводили линейным градиентом концентраций NaCl от 0 до 1 М в присутствии 50 мM Tris-HCl, pH 8.8.The milk protein fraction eluted when applied to a CM-Toyopearl was applied to a cybacron-sepharose column (1 × 10 cm), pre-equilibrated with 50 ml of Tris-HCl, pH 8.8. Unbound proteins were then eluted with 10 volumes of buffer containing 50 mM Tris-HCl, pH 8.8. Proteins bound to cybacron were eluted with a linear gradient of NaCl concentrations from 0 to 1 M in the presence of 50 mM Tris-HCl, pH 8.8.

Идентификацию пептида (определение аминокислотной последовательности) проводили MALDI MS/MS спектроскопией на масс-спектрометре фирмы Bruker. Для этого фракции, содержавшие заявляемый пептид, после стадии очистки на цибакрон-сефарозе объединяли, диализовали против воды, лиофилизовали и растворяли в 0.1% ТФА. Раствор наносили на колонку Protein C4 (4.6×20 мм). Элюцию проводили линейным градиентом от 0 до 100% буфера вода - 0.1% ТФА ацетонитрил с 0.1% ТФА. Объем колонки 1.9 см, скорость элюции составила 0.2 мл/мин.Peptide identification (determination of amino acid sequence) was performed by MALDI MS / MS spectroscopy on a Bruker mass spectrometer. For this, the fractions containing the claimed peptide after the purification step on cybacron-sepharose were combined, dialyzed against water, lyophilized and dissolved in 0.1% TFA. The solution was applied to a Protein C4 column (4.6 × 20 mm). Elution was carried out by a linear gradient from 0 to 100% buffer water - 0.1% TFA acetonitrile with 0.1% TFA. The column volume was 1.9 cm; the elution rate was 0.2 ml / min.

Пример 2. Апоптотическая активность пептида по отношению к раковым клеткам человека в культуреExample 2. Apoptotic activity of the peptide in relation to human cancer cells in culture

Клетки аденокарциномы молочной железы человека MCF-7 выращивали в среде IMDM с 10%-ной эмбриональной телячьей сывороткой производства фирмы "Биолот", содержавшей 40 мкг/мл гентамицина.MCF-7 human breast adenocarcinoma cells were grown in IMDM medium with 10% fetal calf serum manufactured by Biolot, containing 40 μg / ml gentamicin.

После формирования 30-50% монослоя в культуральную среду добавляли исследуемый пептид (объем составлял 1/5 общего объема культуральной среды) и следили за ростом клеточной культуры в течение суток.After the formation of a 30–50% monolayer, the studied peptide was added to the culture medium (the volume was 1/5 of the total volume of the culture medium) and the cell culture growth was monitored during the day.

Действие пептида на клетки MCF-7 в культуре и выявление цитотоксического действия последнего проводили с помощью двух подходов.The effect of the peptide on MCF-7 cells in culture and the cytotoxic effect of the latter were detected using two approaches.

Первый подход основан на превращении водорастворимого красителя МТТ в нерастворимый МТТ-формазан ферментами цитоплазмы и митохондрий жизнеспособных клеток. Так как у нежизнеспособных клеток (постапоптотические клетки, апоптотические тельца) не функционируют ферменты и отсутствуют кофакторы этого превращения, они не окрашиваются МТТ. Образовавшийся осадок МТТ-формазана в жизнеспособных клетках растворяли в изопропаноле и его количество определяли спектрофотометрически по поглощению на длине волны

Figure 00000001
λ=560 нм.The first approach is based on the conversion of the water-soluble MTT dye to the insoluble MTT-formazan by the enzymes of cytoplasm and mitochondria of viable cells. Since nonviable cells (postapoptotic cells, apoptotic bodies) do not have enzymes and cofactors of this transformation are absent, they are not stained with MTT. The resulting MTT-formazan precipitate in viable cells was dissolved in isopropanol and its amount was determined spectrophotometrically by absorption at a wavelength
Figure 00000001
λ = 560 nm.

Второй подход основан на оценке окраски цитоплазмы и ядер нежизнеспособных клеток трипановым синим, с последующим подсчетом таких клеток в камере Горяева. Подход основан на том, что цитоплазматическая мембрана жизнеспособных эукариотических клеток непроницаема для этого красителя.The second approach is based on assessing the staining of cytoplasm and nuclei of non-viable cells with trypan blue, followed by counting of such cells in the Goryaev chamber. The approach is based on the fact that the cytoplasmic membrane of viable eukaryotic cells is impervious to this dye.

Минимальная концентрация пептида (лактаптина) в культуральной среде, приводившая к индукции гибели клеток, составляет 10 мкг/мл. При использовании такой концентрации прекращается пролиферация клеточной культуры и в течение 12 ч погибает около 10% клеток. При повышении концентрации пептида (лактаптина) в среде до 100 мкг/мл за 12 часов погибает 50-70% клеток аденокарциномы молочной железы MCF-7.The minimum concentration of the peptide (lactaptine) in the culture medium, leading to the induction of cell death, is 10 μg / ml. When using such a concentration, the proliferation of the cell culture is stopped and about 10% of the cells die within 12 hours. With an increase in the concentration of the peptide (lactaptin) in the medium up to 100 μg / ml, 50-70% of MCF-7 mammary adenocarcinoma cells die in 12 hours.

Поскольку данные методы позволяют оценить цитотоксическое действие пептида на эукариотические клетки, но не позволяют установить, по какому механизму, апоптотическому или некротическому, происходила гибель клеток, дополнительно, с помощью световой микроскопии, оценивали морфологические изменения ядер и цитоплазмы, с тем, чтобы дискриминировать апоптотические изменения (конденсация клеток и ядер) от некротических (увеличение объема клеток и лизис ядра). Результаты наблюдений показали, что морфологические изменения клеток аденокарциномы молочной железы MCF-7 под действием лактаптина полностью соответствуют апоптотическим, т.е. происходит конденсация клеток, уплотнение ядерного содержимого, агрегация хроматина по периферии ядра и фрагментация ядра с образованием апоптотических телец.Since these methods allow us to evaluate the cytotoxic effect of the peptide on eukaryotic cells, but do not allow us to determine by which mechanism, apoptotic or necrotic, cell death occurred, in addition, using light microscopy, we evaluated the morphological changes in nuclei and cytoplasm in order to discriminate against apoptotic changes (condensation of cells and nuclei) from necrotic (increase in cell volume and nuclear lysis). The results of observations showed that the morphological changes in MCF-7 breast adenocarcinoma cells under the action of lactaptine completely correspond to apoptotic, i.e. there is condensation of cells, compaction of nuclear contents, aggregation of chromatin along the periphery of the nucleus and fragmentation of the nucleus with the formation of apoptotic bodies.

Кроме того, гибель клеток MCF-7 под действием лактаптина сопровождается снижением трансмембранного потенциала митохондрий, детектируемого по окраске родамином. При окраске родамином живых клеток этот краситель накапливается в мембранах митохондрий, при апоптотической гибели клеток окраска митохондрий родамином не происходит. Обработка клеток лактаптином инициирует апоптотические изменения в клетке, сопровождающиеся гибелью митохондрий, в результате чего апоптирующие MCF-7 не окрашиваются родамином.In addition, the death of MCF-7 cells under the action of lactaptine is accompanied by a decrease in the transmembrane potential of mitochondria detected by rhodamine staining. When rhodamine stains living cells, this dye accumulates in the membranes of mitochondria; during apoptotic cell death, mitochondria do not stain with rhodamine. Treatment of cells with lactaptin initiates apoptotic changes in the cell, accompanied by the death of mitochondria, as a result of which MCF-7 apoptotic are not stained with rhodamine.

Предложенный пептид, представляющий видоспецифическую фракцию белка молока человека, конкретно фрагмент κ-казеина человека, обладающий апоптотической активностью по отношению к раковым клеткам человека, может найти применение в медицине как основа для разработки лекарственной формы пептидного препарата, используемого для терапии злокачественных новообразований.The proposed peptide, representing a species-specific fraction of human milk protein, specifically a fragment of human κ-casein, which has apoptotic activity against human cancer cells, can be used in medicine as a basis for developing a dosage form of a peptide drug used for the treatment of malignant neoplasms.

Claims (1)

Пептид, полученный из молока человека, имеющий молекулярную массу около 8,6 кДа, обладающий апоптотической активностью в отношении культуры клеток аденокарциномы молочной железы, имеющий аминокислотную последовательность, кодируемую нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO: 1.A peptide derived from human milk, having a molecular weight of about 8.6 kDa, having apoptotic activity in relation to the culture of mammary adenocarcinoma cells, having the amino acid sequence encoded by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.
RU2006112742/13A 2006-04-17 2006-04-17 Peptide possessing apoptotic activity with respect to human cancer cells RU2317304C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006112742/13A RU2317304C1 (en) 2006-04-17 2006-04-17 Peptide possessing apoptotic activity with respect to human cancer cells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006112742/13A RU2317304C1 (en) 2006-04-17 2006-04-17 Peptide possessing apoptotic activity with respect to human cancer cells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2317304C1 true RU2317304C1 (en) 2008-02-20

Family

ID=39267197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006112742/13A RU2317304C1 (en) 2006-04-17 2006-04-17 Peptide possessing apoptotic activity with respect to human cancer cells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2317304C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA023387B1 (en) * 2012-10-08 2016-05-31 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (ИХБФМ СО РАН) RECOMBINANT PLASMID DNA pFK3, PROVIDING SYNTHESIS OF RECOMBINANT PEPTIDE RL3, WHICH IS ANALOGUE OF HUMAN KAPPA CASEIN FRAGMENT, RECOMBINANT STRAIN OF BACTERIA ESCHERICHIA COLI XL1-Blue/pFK3 AND RECOMBINANT PEPTIDE RL3, ANALOGUE OF HUMAN KAPPA CASEIN FRAGMENT, POSSESSING APOPTOTIC ACTIVITY WITH RESPECT TO CANCER CELLS
EA023475B1 (en) * 2012-10-08 2016-06-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (ИХБФМ СО РАН) RECOMBINANT PLASMID DNA pFK4, ENSURING SYNTHESIS OF RECOMBINANT PEPTIDE RL4, WHICH IS ANALOGUE OF HUMAN KAPPA-CASEIN FRAGMENT, RECOMBINANT STRAIN OF BACTERIA ESCHERICHIA COLI XL1-BLUE/pFK4 AND RECOMBINANT PEPTIDE RL, ANALOGUE OF HUMAN KAPPA-CASEIN FRAGMENT, WHICH POSSESSES APOPTOTIC ACTIVITY WITH RESPECT TO CANCER CELLS

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Håkansson A et al., "Apoptosis induced by a human milk protein", Proc. Natl. Acad. Sci., 1995; 92 (17), с.8064-8068. ААА59456 Menon R.S., 06.01.1995 [Найдено 10.01.2007], Найдено из Интернета: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/viewer.fcgi?db=protein&val=186655. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA023387B1 (en) * 2012-10-08 2016-05-31 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (ИХБФМ СО РАН) RECOMBINANT PLASMID DNA pFK3, PROVIDING SYNTHESIS OF RECOMBINANT PEPTIDE RL3, WHICH IS ANALOGUE OF HUMAN KAPPA CASEIN FRAGMENT, RECOMBINANT STRAIN OF BACTERIA ESCHERICHIA COLI XL1-Blue/pFK3 AND RECOMBINANT PEPTIDE RL3, ANALOGUE OF HUMAN KAPPA CASEIN FRAGMENT, POSSESSING APOPTOTIC ACTIVITY WITH RESPECT TO CANCER CELLS
EA023475B1 (en) * 2012-10-08 2016-06-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (ИХБФМ СО РАН) RECOMBINANT PLASMID DNA pFK4, ENSURING SYNTHESIS OF RECOMBINANT PEPTIDE RL4, WHICH IS ANALOGUE OF HUMAN KAPPA-CASEIN FRAGMENT, RECOMBINANT STRAIN OF BACTERIA ESCHERICHIA COLI XL1-BLUE/pFK4 AND RECOMBINANT PEPTIDE RL, ANALOGUE OF HUMAN KAPPA-CASEIN FRAGMENT, WHICH POSSESSES APOPTOTIC ACTIVITY WITH RESPECT TO CANCER CELLS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kresina et al. Isolation and characterization of basement membrane collagen from human placental tissue. Evidence for the presence of two genetically distinct collagen chains
Robinson et al. Immunofluorescent localization of 100K coated vesicle proteins.
Postlethwaite et al. Induction of fibroblast chemotaxis by fibronectin. Localization of the chemotactic region to a 140,000-molecular weight non-gelatin-binding fragment.
Brown et al. Lymphocyte cell surface glycoproteins which bind to soybean and peanut lectins.
Ebrahim et al. Anticancer activity of cobra venom polypeptide, cytotoxin-II, against human breast adenocarcinoma cell line (MCF-7) via the induction of apoptosis
Tsai et al. A novel glycoprotein from mushroom Hypsizygus marmoreus (Peck) Bigelow with growth inhibitory effect against human leukaemic U937 cells
EP0288959B1 (en) Novel glycoprotein, production process thereof and immunosuppressive agent containing same as effective ingredient
US4826680A (en) Pharmaceutical composition containing thymus extract fractions
Kull Jr et al. Necrosin: purification and properties of a cytotoxin derived from a murine macrophage-like cell line.
Semenkova et al. α‐Fetoprotein positively regulates cytochrome c‐mediated caspase activation and apoptosome complex formation
Sève et al. Analysis of sugar-binding sites in mammalian cell nuclei by quantitative flow microfluorometry.
Brew et al. Studies on the biosynthesis of protein by lactating guinea-pig mammary gland: Characteristics of the synthesis of α-lactalbumin and total protein by slices and cell-free systems
RU2317304C1 (en) Peptide possessing apoptotic activity with respect to human cancer cells
US7445784B2 (en) Polypeptide for the treatment of cancer and a method for preparation thereof
Wang et al. First demonstration of an inhibitory activity of milk proteins against human immunodeficiency virus-1 reverse transcriptase and the effect of succinylation
Schumacher et al. Biochemical, histochemical and cell biological investigations on the actions of mistletoe lectins I, II and III with human breast cancer cell lines
Sylven et al. On the structure and bioligical effects of a newly-discovered cytotoxic polypeptide in tumor fluid
US7238662B2 (en) Alpha 2HS glycoprotein for treatment of cancer and a method for preparation thereof
CN101724029B (en) Anti-tumor protein and preparation method and application thereof
Schwenker et al. Chemical and physical properties of a carotenoprotein from Rhodospirillum rubrum
Stremmel et al. The membrane fatty acid-binding protein is not identical to mitochondrial glutamic oxaloacetic transaminase (mGOT)
Ramanathan et al. Antiviral principles of propionibacteria-isolation and activity of propionins B and C
US8247380B2 (en) Alpha 1-acid glycoprotein, alpha 2-HS glycoprotein, alpha 1-antitrypsin, and fragments thereof induce apoptosis in cancer cell lines
KR20120079977A (en) Anticancer composition comprising enzymatic hydrolysates of ruditapes philippinarum
Gabius et al. Effect of microenvironment and cell-line type on carbohydrate-binding proteins of macrophage-like cells

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20141030

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180418

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20211011

PD4A Correction of name of patent owner
QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20141030

Effective date: 20220316