ACS Pharmacology & Translational Science人乳鐵蛋白提高抗癌活性的工程
一、背景介紹
癌癥每年約有1000萬患者死亡，占全球死亡人數的15%以上。1因此，迫切需要尋找新的抗癌治療方法。目前的抗癌治療往往有不良的副作用，而天然的抗癌藥物已被證明不那么有效，需要較高的局部濃度來引起抗癌特性。乳鐵蛋白具有多種治療特性，包括抗癌、抗菌、抗寄生蟲、抗病毒和抗真菌活性。2最近發現乳鐵蛋白可以加covid-19.3感染患者的恢復，4該轉鐵蛋白類蛋白通過招募免疫相關細胞因子，通過金屬離子隔離消耗病變區域的營養物質，表現出這些治療活性。蛋白酶消化的乳鐵蛋白通常會導致表現出改善治療活性的片段。與全長乳鐵蛋白(flHLF)相比，乳鐵蛋白（肽消化的乳鐵蛋白）具有更好的抗菌和抗真菌特性。
二、圖文導讀
圖1.抗癌乳鐵蛋白片段的分離。(A)胰蛋白酶(T)和胃蛋白酶(P)消化的乳鐵蛋白的SDS-PAGE。抗癌活性陽性的片段用箭頭表示（M、標記物、T、胰蛋白酶、P、胃蛋白酶、1、rtHLF4、2、rteHLF1、3、rpHLF2）。(B)胰蛋白酶消化的乳鐵蛋白片段的抗癌活性。(C)胃蛋白酶消化的乳鐵蛋白片段的抗癌活性。(D)分離的乳鐵蛋白片段在37°C下的穩定性。(E)12h后不同pH下純化乳鐵蛋白片段的穩定性。(F)分離片段與乳鐵蛋白和其他乳鐵蛋白衍生片段的序列長度(*Bonferroni校正后P≤0.0083；每組重復3次)。
圖2.rtHLF4的結構和生物安全分析。(A)乳鐵蛋白和rtHLF4（1、商業乳鐵蛋白、2、乳鐵蛋白、3、rtHLF4的鐵離子飽和率，每組重復3份）。(B)重組乳鐵蛋白（左）和rtHLF4（右；0.1mM制備的樣品）的顏色。(C)純化的乳鐵蛋白(maroon)和rtHLF4（橙色）對人紅細胞的溶血試驗(插圖：使用相應的rtHLF4濃度的溶血結果；n=10，陽性對照，0.1mg/mL消炎痛)。(D)flHLF的尺寸排除色譜分離(蛋白質重量，80kDa)（箭頭表示分離蛋白的二聚體構象）。(E)rtHLF4的尺寸排除分離（蛋白重量，51kDa；箭頭表示分離蛋白的二聚體和單體構象）。
圖3.flHLF和rtHLF4治療后胃癌、結腸癌和乳腺癌細胞的抗癌機制。(A)胃癌、結腸癌和乳腺癌細胞中不同基因的定量PCR結果。將表達水平與管家基因GADPH(flHLF/rtHLF4−10：10μM的flHLF/rtHLF4；flHLF/rtHLF4的flHLF/rtHLF4−0.005：0.005μM)進行比較。(B)rtHLF4治療引發的癌細胞的不同抗癌途徑。
三、全文總結
鑒定了三種蛋白酶消化的人乳鐵蛋白片段，與flHLF相比具有更好的抗癌特性。其中，rtHLF4對人體生理條件的穩定性和耐受性最好。在進一步檢查rtHLF4的機制，我們發現rtHLF4引起各種癌細胞受體相互作用通過乳鐵蛋白類型，rtHLF4內化rtHLF4，抑制轉移基因，從而表明該蛋白在未來癌癥治療中的潛在用途。在rtHLF4作為一種可行的治療方法開發之前，需要進一步的研究來更好地了解其抗癌機制。這些研究包括對參與rtHLF4向細胞質內化的受體蛋白和結合蛋白進行更深入的研究。我們打算進一步研究這種相互作用，利用熱接近共聚集來描述這些癌細胞內的蛋白質復雜動力學。24rtHLF4也可能作為抗癌治療的合成生物學驅動細胞工程的輸出機制。
文章鏈接：
http://n.ustb.edu.cn/https/77726476706e69737468656265737421e0e2438f69316b4330079bab/doi/10.1021/acsptsci.1c00134
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