摘要

l -精氨酸(L-Arg)耗竭在癌癥治療中引起了廣泛的關(guān)注。雖然精氨酸減亞胺酶(ADI)和人精氨酸酶I這兩種精氨酸消耗酶正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)，但聚乙二醇化的隨機(jī)位點(diǎn)、重金屬輔助因子的低療效以及免疫原性限制了這些藥物的性能，導(dǎo)致難以均質(zhì)生產(chǎn)。在這里，我們篩選了10個(gè)催化金屬離子，通過(guò)將Cys45殘基偶聯(lián)到peg -馬來(lái)酰亞胺上，成功地產(chǎn)生了一個(gè)位點(diǎn)特異性的單聚乙二醇化人精氨酸酶I突變體，以最大限度地降低活性并產(chǎn)生均勻的產(chǎn)物。金屬離子富集人精氨酸酶I突變體(HAI)的催化效率趨勢(shì)為Co2+ >Ni2+比Mn2+好。Co-HAI和Ni-HAI的kcat/KM值分別是Mn-HAI的8.7倍和5.2倍。此外，酶動(dòng)力學(xué)和圓二色譜分析結(jié)果表明，20或40 kDa線(xiàn)性分支PEG附著在HAI表面對(duì)酶活性和蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)沒(méi)有影響。體外研究表明，Co-HAI-PEG20L和Ni-HAI-PEG20L都能抑制8種類(lèi)型癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。小鼠藥動(dòng)力學(xué)研究表明，Co-HAI-PEG20L (13 mg/kg)和Ni-HAI-PEG20L (15 mg/kg)在一次注射后能夠?qū) -精氨酸水平維持在其檢測(cè)限以下120小時(shí)以上。小鼠體重在注射后5天內(nèi)恢復(fù)正常，說(shuō)明劑量耐受良好。因此，Ni-HAI-PEG20L和Co-HAI-PEG20L都是有望用于癌癥治療的候選基因。?單聚乙二醇修飾成功應(yīng)用于人精氨酸酶I突變體(HAI)。?富含Co和ni的HAI的催化效率高于野生型。?至少8種類(lèi)型的癌細(xì)胞系被Co-和Ni-HAI-PEG20L抑制。?Co-和Ni-HAI-PEG20L能夠?qū)崿F(xiàn)每周l -精氨酸的消耗。圖形抽象。

關(guān)鍵詞：二價(jià)金屬離子;人精氨酸酶I;L-Arg;藥效學(xué);因地制宜mono-PEGylation。

Appl Microbiol Biotechnol. 2020 May;104(9):3921-3934. doi: 10.1007/s00253-020-10484-4. Epub 2020 Mar 6.
A bioengineered arginine-depleting enzyme as a long-lasting therapeutic agent against cancer
Sai-Fung Chung, Chi-Fai Kim, Suet-Ying Tam, Man-Chung Choi, Pui-Kin So, Kwok-Yin Wong, Yun-Chung Leung, Wai-Hung Lo

以上研究使用賽諾邦格的產(chǎn)品：

產(chǎn)品名稱(chēng)：mPEG-MAL

產(chǎn)品簡(jiǎn)稱(chēng)：甲氧基聚乙二醇馬來(lái)酰亞胺

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