Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис. 1. Структура синтезированных дендримеров.
Рис. 2. Влияние различных концентраций мультиплетного тетрамера пептида AA158-175 молекулы H-2Kk на дифференцировку Т-лимфоцитов, экспрессирующих CD3, в органных культурах тимуса мышей B10.D2. Представлены результаты анализа бластной популяции Т-лимфоцитов.
Таблица 1
Влияние древовидного тетрамера участка АА 158-175 молекулы H-2Kk на баланс субпопуляций тимоцитов CD3+ в органных культурах эмбрионального тимуса мышей B10.D2 на 7-й день культивирования
Рис. 3. Влияние мультиплетного тетрамера пептида AA158-175 молекулы H-2Db и тетрамера с инвертированной последовательностью аминокислотных остатков на дифференцировку Т-лимфоцитов с высокой экспрессией CD3 в органных культурах тимуса. В верхней части рисунка показана установка "ворот" для анализа.
Рис. 4. Влияние мультиплетных тетрамерных пептидов AA158-175 на выживание мышей bm1, получивших летальную дозу клеток тимомы EL4. Тетрамеры вводили мышам подкожно по схеме (-7-5-3) в суммарной дозе 100 мкг. В день 0 мышам вводили клетки тимомы в количестве 2 х 106.
Таблица 2
Влияние синтезированных древовидных тетрамеров на среднюю продолжительность жизни мышей bm1, получивших трансплантат клеток тимомы EL4 подкожно в дозе 2 x 106.

Древовидные пептиды против рака

Ключевые слова:  внутритимусная селекция, главный комплекс гистосовместимости, дендример, органные культуры эмбрионального тимуса, периодика, противоопухолевый иммунитет

Автор(ы): Анфалова Т. В., Батурина И. А., Гриненко Т. С., Звездова Е. С., Казанский Д. Б., Копина Н. А., Петрищев В. Н., Сидорович И. Г., Скляров Л. Ю., Хромых Л. М.

Опубликовал(а):  Казанский Дмитрий Борисович

24 марта 2008

(ДРЕВОВИДНЫЕ ПЕПТИДЫ С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬЮ С-КОНЦЕВОГО ФРАГМЕНТА АЛЬФА-СПИРАЛИ ДОМЕНА АЛЬФА-2 МОЛЕКУЛ MHC КЛАССА I: ВЛИЯНИЕ НА ВНУТРИТИМУСНУЮ ДИФФЕРЕНЦИРОВКУ Т-ЛИМФОЦИТОВ И РЕЗИСТЕНТНОСТЬ К ВВЕДЕНИЮ ОПУХОЛЕВЫХ КЛЕТОК)

Целью данного исследования являлось выяснение механизма иммуностимулирующего действия мультиплетных пептидов (дендримеров), в частности, их воздействия на процессы внутритимусной дифференцировки и выживание животных, получивших летальную дозу опухолевых клеток. С применением цитофлуориметрического анализа субпопуляций тимоцитов, выделенных из органных культур эмбрионального тимуса, показано увеличение доли однопозитивных тимоцитов, экспрессирующих CD3. Показана способность синтезированных конструкций к продлению жизни мышей bm1, получивших летальную дозу клеток тимомы EL4.

Ранее нами показано, что линейные пептиды с последовательностью сайта контакта домена альфа-2 молекул MHC класса I с TCR способны к индукции супрессорных функций Т-лимфоцитов in vivo и к их антигениндуцированной гибели in vitro [1, 7]. Такая биологическая активность может быть связана с тем, что этот участок формирует наиболее вероятный сайт консервативного взаимодействия молекулы MHC с TCR, обусловливающий избирательность во взаимодействии рецепторов Т-клеток с молекулами MHC [2]. Для повышения иммуногенности мы создали древовидные пептиды с последовательностью AA158-175, соответствующей области контакта альфа-2 домена молекул MHC класса I с Т-клеточным рецептором [6, 8]. Подкожная иммунизация экспериментальных животных такими конструкциями приводит к увеличению доли клеток CD4+ в периферических лимфоидных органах реципиентов, стимуляции иммунного ответа Т-клеток на аллоантигены и влияния на дифференцировку Т-клеток in vivo [4]. В органных культурах тимуса эффект высоких концентраций тетрамеров сходен с эффектами, вызываемыми суперантигенами [5].

В данной работе мы исследовали влияние древовидных пептидов на дифференцировку Т-лимфоцитов в органных культурах тимуса в широком диапазоне концентраций, а также возможность их использования для повышения резистентности экспериментальных животных к введению летальных доз опухолевых клеток.

Методика исследований

В работе использованы мыши инбредных линий bm1 (Kbm1IbDb) и B10.D2 (KdIdDdLd) вивария ГУ РОНЦ РАМН. Древовидные тетрамеры пептидов 158-175 молекул H-2Db, H-2Kk и H-2Db с инвертированной последовательностью аминокислот получали в соответствии с методом [6]. Структура синтезированных тетрамеров представлена на Рис.1. Тетрамеры вводили мышам подкожно в виде раствора в среде RPMI-1640 по схеме (-7-5-3) в суммарной дозе 100 мкг. Клетки тимомы EL4 вводили мышам подкожно в количестве 2 х 106. Для получения органных культур эмбрионального тимуса выделяли доли тимуса 14-16 дневных эмбрионов мышей B10.D2 и культивировали их в среде RPMI-1640 с добавлением глутамина и 10% эмбриональной телячьей сыворотки на мембранах Transwell (Costar), меняя среду каждые 48 часов в течение 7 дней. Тимоциты анализировали на проточном цитофлуориметре Facscalubur (Becton Dickinson, USA), используя антитела к CD8, меченные аллофикоцианином (APC), антитела к CD4, меченные фикоэритрином (PE), антитела к CD3, меченные изотиоцианатом флуоресцеина (FITC) (Farmingen, USA). По показателям прямого и бокового рассеяния из анализа исключали эритроциты и клеточные агрегаты. По интенсивности свечения иодистого пропидия (PI) в канале FL3 исключали мертвые клетки. В исследованиях субпопуляций тимуса на приборе анализировали не менее 40 000 событий.

Результаты и обсуждение

Воздействие синтезированных тетрамеров на процессы внутритимусной дифференцировки Т-клеток в органных культурах тимуса мышей B10.D2 оценивали через 7 дней культивирования. Из результатов, представленных на Рис. 2 видно, что внесение в культуры “аллогенного” мультиплетного тетрамера AA158-175Kk в низких концентрациях приводит к двухкратному увеличению доли клеток, экспрессирующих CD3, с одновременным увеличением клеточности органов. “Сингенный” тетрамер AA158-175Db(Ld) приводит к менее выраженному эффекту (данные не представлены).

Из результатов, представленных в табл. 1, можно заключить, что это повышение затрагивает все основные субпопуляции тимуса, за исключением клеток DN. Это свидетельствует о повышении доли клеток, экспрессирующих TCR, которое может быть интерпретировано как повышение эффективности позитивной селекции. На Рис. 3 показан эффект воздействия мультиплетного тетрамера AA158-175Db в высокой концентрации (0,1 мкг/мл). Несмотря на общее снижение доли клеток, экспрессирующих CD3, в органных культурах остается фракция клеток с высокой экспрессией CD3, состоящая, главным образом, из клеток DN и CD4-CD8+. Этот результат сходен с эффектом воздействия высоких концентраций пептидного лиганда на органные культуры тимуса животных, экспрессирующих трансгенный TCR, который отмечался ранее другими [9].

Таким образом, данные, полученные при исследовании древовидных пептидов, свидетельствуют об их способности к воздействию на процессы внутритимусной селекции Т-клеток. Препараты такого типа могут оказаться полезными в ближайшем будущем как компоненты противоопухолевых вакцин, стимулирующие иммунный ответ на слабоиммуногенные антигены и способствующие преодолению центральной толерантности к опухолеассоциированным антигенам [3]. Для проверки этой гипотезы мышам bm1 вводили препараты, а затем летальную дозу клеток тимомы EL4 подкожно.

На Рис. 4 представлены диаграммы выживания животных после введения опухолевых клеток. Видно, что выживание животных, получавших “антисенс”, не отличается от контроля. Напротив, введение тетрамерных пептидов в различной мере способствует достоверному продлению жизни животных (Табл. 2). Наблюдались также отдельные случаи неопределенно долгого выживания животных, получивших инъекции тетрамерных пептидов.

В структурном отношении последовательности использованных пептидов можно отнести к региону аномальной укладки альфа-спирали (так называемый "kink-region"). Этот регион интересен тем, что он гомологичен сходному участку, присутствующему в бета-цепях молекул MHC класса II и может служить для "узнавания" молекул гистосовместимости Т-клеточными рецепторами [2]. Основываясь на этой информации, был синтезирован тетрамер с оптимизированной структурой AA152-164Db, линейная последовательность которого присутствует у мышей bm1 в составе молекулы H-2Db, то есть является для них сингенной. На Рис. 4 видно, что введение мышам тетрамера AA152-164Db(Ld) приводит к отчетливо выраженному биологическому эффекту. Это говорит о прямой связи выявленных биологических эффектов с мультиплетной структурой синтезированных конструкций, а не их антигенностью или чужеродным происхождением. Учитывая то, что рецепторы Т-лимфоцитов распознают антигены в виде комплекса линейных пептидов со "своими" молекулами гистосовместимости, можно заключить, что синтезированные конструкции взаимодействуют с рецепторами Т-лимфоцитов напрямую, не проходя классического процессинга в дендритных клетках и макрофагах животного-реципиента.

Эта особенность синтезированных препаратов открывает возможности направленного воздействия на процессы внутритимусной селекции Т-клеток и последующего получения препаратов, способных предотвращать негативную селекцию клонов, специфичных к опухолеассоциированным антигенам.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Казанский Д. Б., Анфалова Т.В., Хромых Л. М., и др. // Новости науки и техники. Серия Медицина. Аллергия, астма и клиническая иммунология. 1999, №9, С. 57-60.
  2. Казанский Д.Б. // Мотивы в первичной структуре молекул MHC класса I млекопитающих: связь структуры и функций.
  3. Д. Б. Казанский. // Актуальные вопросы теоретической, экспериментальной и клинической онкологии, Оренбург, 2001, С. 36-43.
  4. Казанский Д.Б., Силаева Ю.Ю., Анфалова Т.В., и др.// Новости науки и техники. Серия Медицина. Аллергия, астма и клиническая иммунология. 2001, № 1, С. 48-51.
  5. Казанский Д. Б., Побезинский Л. А., Побезинская Е. Л., и др. // Новости науки и техники. Серия Медицина. Аллергия, астма и клиническая иммунология. 2003, №9, С. 79-83.
  6. Скляров Л.Ю., Николаев А.Ю., Копина Н.А. // Итоги науки и техники, Иммунология, 1988, Т.26, С.37-42.
  7. Brondz B. D., Kazansky D. B., Chernysheva A. D., et al. // Immunology. - 1995. - V. 86. - P. 219-223.
  8. Davis M, Boniface J, Reich Z, et al. // Annu. Rev. Immunol. 1998, V. 16, P. 523-544.
  9. Kersh G.J., Engle D.L., Williams C.B., et al., // J. Immunol., 2000, V. 164, P. 5675-5682.



Средний балл: 9.0 (голосов 2)

 


Комментарии
Очень познавательно!!

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Икра
Икра

Ознакомительное занятие в лаборатории синтеза функциональных материалов и переработки минерального сырья Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН в рамках развития проекта «Академический (научно-технологический) класс в московской школе»
12 октября 2018 г. в лаборатории синтеза функциональных материалов и переработки минерального сырья Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН состоялось ознакомительное занятие в рамках развития проекта «Академический (научно-технологический) класс в московской школе»

Создаем новые материалы на Всероссийском Фестивале науки
Фоторепортаж о фестивале науки на площадке МГУ. Выставка "Создаем новые материалы". Студенты, аспиранты и сотрудники Факультета наук о материалах, химического факультета МГУ, ИОНХ РАН и ИМЕТ РАН совместно приняли участие в Фестивале науки на центральной площадке МГУ 12 - 14 октября 2017 года. На стендах была представлена часть научно - технических разработок в демонстрационных вариантах, которые позволяли всем, и детям, и родителям, и специалистам и показать, и рассказать, и красочно объяснить сложнейшие научные проекты. Спасибо всем организаторам за блестящую возможность нести свет знаний...

XXXI Осенняя научная школа МГУ
Разыскиваются юные технари, химики и математики!


Во время осенних каникул в Подмосковье пройдет Осенняя выездная школа МГУ "ЛАНАТ". В программе школы практикумы по математике, химии, биологии, программированию, электронике. Приглашаем всех школьников, приобщиться к науке!

Материалы реферативного курса "Образование в области нанотехнологий"
Коллектив авторов
Курс посвящен рассмотрению вопросов образования в области нанотехнологий, а также подготовки школьников к олимпиадам вообще и наноолимпиаде, в частности. В рамках курса рекомендуется ознакомиться с представленными материалами и пройти недавние тесты, которые помогут лучше подготовиться к XIII Всероссийской олимпиаде "Нанотехнологии - прорыв в будущее".

Материалы реферативного курса "Наномедицина"
Коллектив авторов
Курс посвящен углублению знаний потенциальных участников наноолимпиады в области наноматериалов и нанотехнологий для биологии и медицины. В рамках курса рекомендуется самостоятельно ознакомиться с представленными материалами и пройти тесты, которые помогут лучше подготовиться к XIII Всероссийской олимпиаде "Нанотехнологии - прорыв в будущее".

Материалы реферативного курса "Наноматериалы"
Коллектив авторов
Курс посвящен современному состоянию наноматериалов и их практическому использованию в различных областях науки и техники. В рамках курса рекомендуется самостоятельно ознакомиться с представленными материалами и пройти тесты, которые помогут лучше подготовиться к XIII Всероссийской олимпиаде "Нанотехнологии - прорыв в будущее".

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.