美国布兰迪斯大学Bing Xu团队首次报道了酶促形成核内肽组装体选择性杀伤人诱导多能干细胞(IPSC)。相关研究成果发表在近日出版的《美国化学会志》。
未分化IPSC的致癌风险是IPSC临床应用的主要障碍,需要有选择性地消除未分化IPSC的新方法。
该文中,研究人员发现,在IPSC过度表达的碱性磷酸酶(ALP)催化下,l—磷酸五肽可快速形成由α—螺旋组成的核内肽组装体,选择性杀死IPSC。磷酸五肽由4个l—亮氨酸残基和1个C—末端l—磷酸酪氨酸组成,自组装形成胶束/纳米颗粒,在酶解去磷酸化去除l—磷酸酪氨酸中的磷酸基团后,胶束/纳米颗粒转化为肽纳米纤维/纳米带。
ALP的浓度和孵育时间决定了肽组装的形态。圆二色谱和FTIR表明,组装体中的l—五肽含有α—螺旋和聚集链的混合物。将l—磷酸五肽与人类IPSC孵育可导致IPSC(<2 h)的快速杀伤,其由于肽组装体在IPSC的细胞核中显著累积所致。
磷酸五肽对正常细胞(例如HEK293和造血祖细胞)无害,因为正常细胞几乎不过度表达ALP。抑制ALP,将l—磷酸酪氨酸从磷酸五肽的C端突变到中间体,或将磷酸五肽中的l—亮氨酸替换为d—亮氨酸,可消除五肽的核内组装。用正常细胞(例如HS-5)的细胞裂解物处理l—磷酸五肽,确认l—磷酸五肽的蛋白质水解。
该工作作为多肽核内组装的首个案例,不仅说明了酶促非共价合成在选择性靶向细胞核方面的应用,而且还可能促成一种新的方法来消除高水平表达某些酶的其他病理细胞。 |