A fehérje–ciklodextrin kölcsönhatás terápiás és diagnosztikai jelentősége

Abstract

A ciklodextrinek gyûrû alakú szénhidrátmolekulák, melyek három méretben (6, 7 és 8 tagú alfa-, béta-és gamma-ciklodextrin) megtalálhatók a természetben is. A növekvõ igények miatt ma már több tízezer tonnát gyártanak évente a természetes ciklodextrinekbõl, és egyre nagyobb mennyiséget a legfontosabb származékokból, így a hidroxipropil-, random metil-és szulfobutil-béta-ciklodextrinbõl (HPBCD, RAMEB és SBEBCD) is.Az elmúlt csaknem 40 év alatt a ciklodextrin (CD) technológia a korszerû ipar szinte minden területén talált gyakorlati alkalmazást. A ciklodextrin-tartalmú termékekbõl jelenleg több mint 60 humán gyógyszer, 10 állatgyógyászati készítmény és több száz élelmiszeripari-, kozmetikai-és háztartás-vegyipari termék található a piacon. E termékek közös sajátsága, hogy bennük a ciklodextrinek, csupán segédanyagok, kapszulázó ágensek, a termékek minõségének javítására, egyes alkotóinak stabilizálására, vízoldékonyságuk, felszívódásuk, biológiai hasznosulásuk fokozására szolgálnak. Napjainkig a ciklodextrinek által kapszulázott hatóanyagok nagy része természetes és szintetikus kismolekula volt, ezek molekulatömege a 200-700 Dalton közötti tartományba esett.A korszerû biotechnológiai eljárásokkal sejt-és szövetkultúrákban termelt biológiai hatóanyagok mind molekuláris méretük, mind molekulatömegük tekintetében jelentõsen eltérnek a fent említett kis molekulás hatóanyagoktól. A terápiás hatású fehérjék molekulatömege már a 2000-300.000 Dalton tartományba esik. Ezen érzékeny makromolekulák sajátos, olykor kiszámíthatatlanul változó térszerkezete, molekulafelszíni polaritási viszonyaik miatt a ciklodextrinekkel történõ egyszerû "host-guest" (gazda-vendég) típusú kölcsönhatásuk tanulmányozása a szokásos analitikai módszerekkel nehezen végezhetõ. Nem meglepõ tehát, hogy a ciklodextrinek irodalma, a napjainkig közölt kb. 4500 fehérje-peptid tárgyú közlemény ellenére, a ciklodextrinek hatása tekintetében nem mutat egységes képet. Számos -olykor egymásnak ellentmondó -eredmény miatt is nehéz általános következtetéseket levonni a ciklodextrin-fehérje kölcsönhatás nyújtotta lehetõségekrõl. Ennek egyik feltételezhetõ oka, mely az irodalom tüzetes átnézésekor derül ki, hogy több, egyébként színvonalas közleményben, a szerzõk az alkalmazott ciklodextrinek típusát nem kellõen definiálták. Egyes szerzõk pl. béta-ciklodextrinnek nevezik a származékolatlan béta-ciklodextrint (helyesen), éppúgy, mint a metil-béta-ciklodextrint, a szulfobutiléter-béta-ciklodextrint és a 2-hidroxipropil-béta-ciklodextrint is. A ciklodextrinek és fehérjék kölcsönhatásával kapcsolatos közzétett eredmények tehát nem pontosan köthetõk egy bizonyos cilodextrin típus hatásához. Egy másik, technikai jellegû ok az, hogy a fehérjék stablitásvizsgálata során a stresszelésre/terhelésre alkalmazott módszerek jellegétõl függõen hol a ciklodextrinek, hol a detergens jellegû stabilizáló adalékok hatékonyak 1 .A témában folyó kutatómunka intenzitásának illusztrálására az 1. Táblázatban a ciklodextrin fehérje/peptid kölcsön-hatásról eddig megjelent közlemények száma l...