Шановні колеги, вітаю Вас! Науковий семінар Інституту біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України «Актуальні проблеми сучасної біохімії» продовжує свою роботу. 9-го липня (вівторок) 2024 р. о 10-30 в Актовій залі Інституту будемо слухати доповідь м.н.с. відділу молекулярної імунології нашого Інституту Жукової Дарії Андріївни «Біологічні властивості куркуміну, адсорбованого на протеїнах». Мова йде за апробацію дисертації на здобуття наукового ступеня доктора філософії. Науковий керівник – д.б.н. проф. Д.В.Колибо. Традиційно до цього інформаційного листа додаю авторські тези доповіді.
При цьому повідомляю, що прийняти участь у роботі семінару можна буде й у дистанційному форматі відповідно до наступної адреси:
https://meet.google.com/sih-iczd-fee
Запрошую Вас до участі у роботі нашого семінару.
З повагою - С.О.Костерін
01 липня 2024 р.
Біологічні властивості куркуміну, адсорбованого на протеїнах
Куркумін – є антиоксидантом рослинного походження, що проявляє низку корисних властивостей, в першу чергу протипухлинну та антипроліферативну дію. Низький рівень доступності куркуміну для живих організмів перешкоджає його використанню в терапевтичних цілях. Застосування носіїв поліпептидної природи може слугувати одним з підходів щодо збільшення біодоступності куркуміну. У нашому дослідженні було використано БСА як неспецифічний протеїновий носій для куркуміну та нетоксичний аналог дифтерійного токсину CRM197 як систему специфічної доставки куркуміну в малігнізовані клітини. CRM197 був обраний за високий рівень специфічності зв’язування з рецептором гепарин-зв'язувального EGF-подібного фактору росту (proHB-EGF), асоційованого з багатьма типами пухлин. Отже, метою нашої роботи було вивчення можливості застосування комплексів куркуміну з поліпептидними носіями для збільшення біодоступності та специфічності доставки куркуміну до малігнізованих клітин.
За допомогою програми молекулярного докінгу нами було встановлено існування щонайменше двох сайтів зв’язування куркуміну на BSA та одного сайту на CRM197. Отримані дані для BSA були підтверджені спектрофотометричними методами. Таким чином, ми зробили висновок про утворення стабільних комплексів куркуміну з поліпептидними носіями та підтвердили наявність двох сайтів на BSA та щонайменше одного на CRM197.
У рамках другого завдання було встановлено низьку біодоступність куркуміну для пухлинних клітин. Також було підтверджено низький рівень цитотоксичності рекомбінантного CRM197 для нормальних клітин незважаючи на його здатність до утворення пор. Використання кон'югатів куркуміну з протеїнами показало значне підвищення біодоступності куркуміну. Крім того, було встановлено, що В-фрагмент CRM197 має нижчу імуногенність порівняно з цілою молекулою, що дозволяє рекомендувати саме його для подальшого використання у якості носія для доставки куркуміну на рівні організму.
Заключний етап дослідження був присвячений механізмам інгібувального впливу комплексів. Результати показали, що підвищена ефективність зв’язування куркуміну клітинами у формі кон'югатів з протеїнами, у порівнянні з незв'язаним куркуміном, та більш тривалий період інтерналізації пояснюють ефективність використання комплексів. Крім того, було встановлено, що куркумін-індукований апоптоз значно збільшується при обробці клітин поліпептидними кон'югатами, у порівнянні з незв'язаним куркуміном. Рівень некрозу у всіх досліджуваних варіантах залишався на рівні контрольних значень. Дослідження рівня експресії сигнальних білків показало, що куркумін та його білкові комплекси з BSA та рекомбінантними похідними дифтерійного токсину ефективно впливають на ініціацію основних проапоптичних шляхів, зокрема, знижуючи інтенсивність синтезу фосфорильованої форми ErbB4 та Akt-1.
Таким чином, нетоксичні похідні дифтеріного токсину CRM197 та В-фрагмент можуть слугувати не тільки способом підвищення біодоступності куркуміну, а й засобом специфічної доставки куркуміну до пухлинних клітин.