3 сентября 2021 года Обзор Алекса Смита

Механизм взаимодействия графина и внутриклеточного белка для регулирования фенотипа макрофагов был раскрыт исследовательской группой, возглавляемой профессором Чуниинг Чен из Национального центра нанонауки и технологий (NCNST) Китайской академии наук.

Исследование было опубликовано в журнале Nano Letters .

Росту, метастазированию и рецидиву опухоли способствуют связанные с опухолью макрофаги (ТАМ). Он также вызывает иммуносупрессию. Блокирование рекрутирования макрофагов, истощение ТАМ и перепрограммирование – полезные методы лечения, разработанные на основе ТАМ.

Хотя в настоящее время в клинических испытаниях используются различные низкомолекулярные препараты, небольшие молекулы не обладают способностью нацеливаться. Наноматериалы или нано-лекарства попадают в сложную физиологическую среду, как только они попадают в организм, взаимодействуя с возникающими биологическими молекулами или биологическими жидкостями.

Наноматериалы, которые проявляют особые физические и химические свойства, были разработаны в качестве иммуномодуляторов и средств доставки для улучшения иммуносупрессивного микроокружения опухоли.

Так называемый оксид графдиина (GDYO) служит новым двумерным наноматериалом с углеродной сеткой, обеспечивая широкий спектр приложений в биомедицине, энергетике, катализе и других областях. GDYO имеет тенденцию действовать неопределенным образом на нано-био-интерфейсе.

Изотоп ¹³ C был использован учеными в этом исследовании для маркировки GDYO и количественного изучения соотношения взаимодействия между GDYO и внутриклеточными белками. Обнаружено, что на поверхности GDYO в макрофагах развивается особая белковая корона. Было обнаружено, что он чрезвычайно обогащен сигнальной трансдукцией и белком-активатором транскрипции (STAT3).

STAT3, как известно, является важным белком сигнальной трансдукции и фактором транскрипции, присутствующим в клетках. Это тесно связано с возникновением и развитием опухоли. Ингибирование сигнального пути STAT3 помогает подавить рост опухоли и метастазирование.

GDYO ингибирует активацию белка STAT3, таким образом обращая иммуносупрессивные макрофаги M2 в провоспалительные макрофаги M1. Это усиливает иммуносупрессию, вызванную ТАМ, увеличивает инфильтрацию и активацию Т-клеток-киллеров и усиливает эффективность антител к PD-L1.

Кроме того, исследователи изучили распределение и метаболизм GDYO в перитонеальных макрофагах и опухолях после введения. Они обнаружили, что взаимодействие на интерфейсе GDYO-STAT3 – вызванное структурным соответствием, водородными связями и солевыми мостами – одновременно активирует иммунный ответ в микроокружении опухоли.

Молекулярный механизм особого сильного взаимодействия GDYO-STAT3 был описан в этом исследовании. Исследование также впервые раскрывает механизм взаимодействия интерфейса наночастица-белок в макрофагах, что дает глубокие знания о регуляции нанобиологического интерфейса в сложной биологии.

Ссылка на журнал:

Guo, M., и др. . (2021) Основная функция и структурная организация внутриклеточной белковой короны на нанополе оксида графдина для локальной иммуномодуляции. Нано-буквы . doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c01048.

Источник: https://english.cas.cn/[19459007visible