Пептиды для доставки лекарств действуют как швейцарский армейский нож

Клеточно-проникающие пептиды (CPPs), такие как пептид HIV TAT, способны проникать в клетки несколькими механизмами — от прямого входа до эндоцитоза (процесса поглощения молекул клеткой).

Эти пептиды могут облегчать перенос различного молекулярного «груза»: от малых химических молекул до наночастиц и крупных фрагментов ДНК. Благодаря этой способности CPPs имеют большой потенциал в качестве систем доставки in vitro и in vivo для исследований и целевой терапии.

Однако точный механизм их действия, особенно пептида HIV TAT, оставался загадкой.

В новом исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Science, инженеры из UCLA определили, как пептид HIV TAT может взаимодействовать с клеточной мембраной, актиновым цитоскелетом и специфичными рецепторами на поверхности клетки, создавая несколько путей проникновения в разных условиях.

Ключевые открытия:

• Пептид HIV TAT действует как «швейцарский армейский нож», взаимодействуя как с мембранами, так и с цитоскелетом клеток.
• Он способен создавать собственный сайт связывания в мембране, проникать через неё и напрямую индуцировать эндоцитоз через цитоскелет.
• Высокая плотность заряженных аминокислот в пептиде позволяет ему сильно взаимодействовать с цитоскелетом и рецепторами.
• Малые «грузы» могут переноситься напрямую, а для грузов крупнее нескольких нанометров требуется «якорение» к мембране с помощью TAT-пептида.

Исследователи полагают, что новое понимание механизмов работы CPPs позволит сформулировать общий «рецепт» для перепрограммирования обычных пептидов в клеточно-проникающие и создавать более эффективные системы доставки терапевтических агентов.