Head‐to‐Tail Cyclized Cystine‐Knot Peptides by a Combined Recombinant and Chemical Route of Synthesis

Avrutina, Olga; Schmoldt, Hans‐Ulrich; Gabrijelcic-Geiger, Dusica; Wentzel, Alexander; Frauendorf, Holm; Sommerhoff, Christian P.; Diederichsen, Ulf; Kolmar, Harald

doi:10.1002/cbic.200700452

Cited by 33 publications

(53 citation statements)

References 77 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Это обеспечивает получение белков в растворимой форме и правильное формирование S-S-мостиков в кноттинах, которого невозможно достичь при продукции химерных белков в виде телец включения [86,87]. Таким белком является барназа (РНКаза из Bacillus amyloliquefaciens), с помощью которой методом гетерологической экспрессии были получены растворимые формы кноттинов-ИСП и с правильно сформированными S-S-мостиками без рефолдинга [44,88,89]. Описано также получение библиотек, представляющих собой модифицированные аналоги ЕeТI, слитые с гемагглютинином вируса гриппа и далее с капсидным белком pIII фага Fd, и аналоги ЕеТI и МСоТI-II, слитые с поверхностным агглютинином Aga2p дрожжей Saccharomyces cerevisiae [34,90,91].…”

Section: метод гетерологической экспрессииunclassified

“…В работе [95] [95]. В работе [89] для циклизации рекомбинантного аналога МСоТI-II был использован химический подход с помощью окисления остатка гомосерина (образовавшегося после расщепления бромцианом по образованной остатком метионина пептидной связи), образования гидразона и замыкания имино-содержащего цикла.…”

Section: метод гетерологической экспрессииunclassified

“…Однако применение метода гетерологической экспрессии для масштабного получения индивидуальных кноттинов и SFTI 1 ограничено относительно малой доступностью ферментов, расщепляющих химерные полипептиды и катализирующих циклизацию циклических кноттинов и SFTI 1, а также непроизводительными затратами на биосинтез белков-носителей, значительно превышающих размеры продуцируемых ингибиторов [89].…”

Section: метод гетерологической экспрессииunclassified

“…1). Введение небелковой аминокислоты гомосерина в С-концевую позицию с её последующим гидразинолизом, а остатка глиоксиловой кислоты -в N-концевую позицию ингибитора b-триптазы на основе кноттина MCoTI I с последующим формированием цикла путём образования гидразона позволило получить активный ингибитор-пептидомиметик [31,133]. В некоторых случаях укорачивание пептидной цепи исходных соединений-шаблонов приводило к получению более эффективных ингибиторов.…”

Section: дизайн новых ингибиторов сериновых протеаз на основе структуunclassified

“…[132]. Укороченный по сравнению с исходным кноттиновым шаблоном специфичный ингибитор b-триптазы ингибировал все четыре мономера b-триптазы одновременно, в отличие от более длинного ингибитора [133].…”

Section: дизайн новых ингибиторов сериновых протеаз на основе структуunclassified

See 4 more Smart Citations

Prospects for the design of new therapeutically significant protease inhibitors based on knottins and sunflower seed trypsin inhibitor (SFTI 1)

et al. 2016

View full text Add to dashboard Cite

1Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, 119121, Москва, ул. Погодинская, д. 10, стр. 8; тел.: 8(499)246-33-75, 8(926) 384-04-99; эл. почта: sofa_kuznetsova@mail.ru 2 Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова, 117997, Москва, ул. Островитянова, д. 1, стр. 5.Кноттины из семян растений, в основном семейства тыквенных, и ингибитор трипсина из семян подсолнечника (SFTI 1) являются самыми низкомолекулярными каноническими пептидными ингибиторами сериновых протеаз. Высокая эффективность ингибирования ряда сериновых протеаз, жесткость структуры при возможности ограниченных вариций аминокислотной последовательности, высокая химическая стабильность, отсутствие токсических свойств, возможность получения химическим синтезом и продукции в системах гетерологической экспрессии делают указанные природные ингибиторы привлекательным шаблоном для дизайна новых соединений -регуляторов активностей терапевтически значимых сериновых протеаз, а разработку таких соединений -перспективным направлением исследований. В данном обзоре рассмотрены особенности структуры этих ингибиторов, их свойства, способы получения и дизайна новых аналогов. Приведены примеры успешного использования природных ингибиторов сериновых протеаз семейства кноттинов и SFTI 1 в качестве шаблонов для дизайна высокоспецифичных ингибиторов ряда протеаз.Ключевые слова: сериновые протеазы, ингибиторы, кноттины, дизайн пептидных ингибиторов протеаз DOI 10.18097/PBMC20166204353 * -адресат для переписки комплементарностью к субстрат-связывающим участкам активных центров ферментов за счёт пространственного соответствия и нековалентных взаимодействий между группами атомов ингибитора и фермента. Для ряда терапевтически значимых сериновых протеаз разработаны селективные или относительно селективные (действующие на группу ферментов со сходной специфичностью) ингибиторы, большинство которых представляет собой низкомолекулярные соединения, получаемые химическим синтезом [16,[21][22][23]. Однако, такие ингибиторы обладают выраженной токсичностью, могут приводить к возникновению печёночной и почечной недостаточности, проявляют и другие побочные эффекты. В частности, боцепревир и телапревир, ингибиторы протеазы вируса гепатита С (КФ 3.4.21.98), недавно зарегистрированные в качестве лекарственных препаратов, на стадии клинических испытаний вызывали серьёзные побочные эффекты, вплоть до смерти пациентов [23].В процессе поиска менее токсичных ингибиторов протеаз исследователи обращают внимание на природные пептидные ингибиторы, например, на циклические и квазициклические пептидные ингибиторы из семян растений. Эти ингибиторы состоят из остатков природных аминокислот, которые претерпевают превращения в естественных метаболических путях организма, не вызывают индукции ферментов метаболизма ксенобиотиков и не воздействуют на выделительные системы, что объясняет их меньшую токсичность, а также меньший риск возникновения побочных эффектов по сравнению с низкомолекулярными синтетическими соединениями. Среди дру...

show abstract

Section: метод гетерологической экспрессииunclassified

Section: дизайн новых ингибиторов сериновых протеаз на основе структуunclassified

See 3 more Smart Citations

Prospects for the design of new therapeutically significant protease inhibitors based on knottins and sunflower seed trypsin inhibitor (SFTI 1)

et al. 2016

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Cyclotides

Dörnenburg

Craik

2010

Encyclopedia of Industrial Biotechnology

View full text Add to dashboard Cite

The cyclotides are a recently discovered family of miniproteins that contain a head‐to‐tail cyclized backbone and a knotted arrangement of disulfide bonds. They are approximately 30 amino acids in size and are present in high abundance in plants from the Rubiaceae, Violaceae, and Cucurbitaceae families, with individual plants containing a suite of up to 100 cyclotides. They have a diverse range of bioactivities, including uterotonic, anti‐HIV, antitumor, and antimicrobial activities, although their natural function is believed to be in host defence against pests and pathogens. In addition to their natural activities, cyclotides have been proposed as a stable peptide template for applications in protein engineering and drug design. Their exceptional stability and resistance to thermal, chemical or enzymatic treatments can be attributed to the cyclic cystine knot structural motif that forms their compact molecular core. The backbone loops protruding from this core vary in their amino acid compositions and because of this tolerance to substitutions, cyclotides can be regarded as a natural combinatorial template. To date, most bioactivity studies on cyclotides have involved peptides extracted from plants. Cyclotides are amenable to chemical synthesis but this is expensive and so the development of bioprocesses for the production of cyclotides is an important objective for enabling their future industrial applications. This article gives a brief overview of the structures and properties of cyclotides and discusses new approaches to their production using bioprocesses on an industrial scale.

show abstract

Chemoselektive Ligations‐ und Modifikationsstrategien für Peptide und Proteine

2008

View full text Add to dashboard Cite

Die Untersuchung biologischer Fragestellungen mit chemischen Methoden wird meist als “Chemische Biologie” bezeichnet und setzt voraus, dass biologisch relevante Makromoleküle, wie Peptide und Proteine, chemisch zugänglich sind. Auf der Festphasensynthese von Peptiden aufbauend wurden viele chemoselektive Ligations‐ und Modifikationstechniken zur Verknüpfung synthetischer Peptide oder funktionaler Einheiten zu größeren synthetischen, biologisch relevanten Makromolekülen entwickelt. Dieser Aufsatz fasst die aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet der chemoselektiven Ligations‐ und Modifikationsstrategien zusammen und illustriert ihre Anwendbarkeit an Beispielen aus der chemischen Totalsynthese von Proteinen bis hin zur Semisynthese natürlicher modifizierter Proteine.

show abstract

Head‐to‐Tail Cyclized Cystine‐Knot Peptides by a Combined Recombinant and Chemical Route of Synthesis

Cited by 33 publications

References 77 publications

Prospects for the design of new therapeutically significant protease inhibitors based on knottins and sunflower seed trypsin inhibitor (SFTI 1)

Prospects for the design of new therapeutically significant protease inhibitors based on knottins and sunflower seed trypsin inhibitor (SFTI 1)

Cyclotides

Chemoselektive Ligations‐ und Modifikationsstrategien für Peptide und Proteine

Contact Info

Product

Resources

About