Artykuł w czasopiśmie
Brak miniatury
Licencja
CC-BYCC-BY - Uznanie autorstwa
 

PTD4 peptide increases neural viability in an in vitro model of acute ischemic stroke

Uproszczony widok
dc.abstract.enIschemic stroke is a disturbance in cerebral blood flow caused by brain tissue ischemia and hypoxia. We optimized a multifactorial in vitro model of acute ischemic stroke using rat primary neural cultures. This model was exploited to investigate the pro-viable activity of cell-penetrating peptides: arginine-rich Tat(49–57)-NH2 (R49KKRRQRRR57-amide) and its less basic analogue, PTD4 (Y47ARAAARQARA57-amide). Our model included glucose deprivation, oxidative stress, lactic acidosis, and excitotoxicity. Neurotoxicity of these peptides was excluded below a concentration of 50 μm, and PTD4-induced pro-survival was more pronounced. Circular dichroism spectroscopy and molecular dynamics (MD) calculations proved potential contribution of the peptide conformational properties to neuroprotection: in MD, Tat(49–57)-NH2 adopted a random coil and polyproline type II helical structure, whereas PTD4 adopted a helical structure. In an aqueous environment, the peptides mostly adopted a random coil conformation (PTD4) or a polyproline type II helical (Tat(49–57)-NH2) structure. In 30% TFE, PTD4 showed a tendency to adopt a helical structure. Overall, the pro-viable activity of PTD4 was not correlated with the arginine content but rather with the peptide’s ability to adopt a helical structure in the membrane-mimicking environment, which enhances its cell membrane permeability. PTD4 may act as a leader sequence in novel drugs for the treatment of acute ischemic stroke.
dc.abstract.plUdar niedokrwienny to zaburzenie przepływu krwi w mózgu spowodowane niedokrwieniem tkanki mózgowej i niedotlenieniem. Zoptymalizowaliśmy wieloczynnikowy model ostrego udaru niedokrwiennego in vitro przy użyciu szczurzych pierwotnych kultur neuronów. Model ten został wykorzystany do zbadania pro-żywotnej aktywności peptydów penetrujących komórkę: bogatego w argininę Tat(49–57)-NH2 (R49KKRRQRRR57-amid) i jego mniej zasadowego analogu, PTD4 (Y47ARAAARQARA57-amid). Nasz model obejmował deprywację glukozy, stres oksydacyjny, kwasicę mleczanową i ekscytotoksyczność. Neurotoksyczność tych peptydów została wykluczona poniżej stężenia 50 μM, a pro-przeżyciowe właściwości wywołane przez PTD4 były wyraźne widoczne . Dichroizm kołowy i obliczenia dynamiki molekularnej (MD) wykazały potencjalny wpływ konformacyjnych właściwości peptydów na neuroprotekcję: w MD Tat(49–57)-NH2 przyjmował konformację kłębka statystycznego i poliproliny typu II, podczas gdy PTD4 przyjmował strukturę helikalną. W środowisku wodnym, peptydy w większości przyjmowały konformację kłębka statystycznego (PTD4) lub helikalnej poliproliny typu II (struktura Tat(49–57)-NH2). W 30% TFE, PTD4 wykazywał tendencję do przyjmowania struktury helikalnej. Pro-żywotna aktywność PTD4 nie była skorelowana z zawartości argininy, ale raczej ze zdolnością peptydu do przyjmowania struktury heliakalnej w środowisku imitującym błonę komórkową. PTD4 może więc pełnić rolę sekwencji wiodącej w poszukiwaniu nowych leków do leczenia ostrego udaru niedokrwiennego.
dc.affiliationUniwersytet Warszawski
dc.contributor.authorSachadyn, Paweł
dc.contributor.authorPikuła, Michał
dc.contributor.authorSkowron, Piotr M.
dc.contributor.authorJanus, Łukasz
dc.contributor.authorKoziński, Kamil
dc.contributor.authorRuczyński, Jarosław
dc.contributor.authorŚlusarz, Magdalena J.
dc.contributor.authorPiotrowski, Arkadiusz
dc.contributor.authorPłatek, Rafał
dc.contributor.authorRekowski, Piotr
dc.contributor.authorWiśniewska, Marta
dc.contributor.authorRodziewicz-Motowidło, Sylwia
dc.contributor.authorMucha, Piotr
dc.contributor.authorCzupryn, Artur
dc.contributor.authorRogujski, Piotr
dc.contributor.authorMazuryk, Jarosław
dc.contributor.authorPuchalska, Izabela
dc.date.accessioned2024-01-25T18:42:11Z
dc.date.available2024-01-25T18:42:11Z
dc.date.copyright2021-06-04
dc.date.issued2021
dc.description.accesstimeAT_PUBLICATION
dc.description.financePublikacja bezkosztowa
dc.description.number11
dc.description.versionFINAL_PUBLISHED
dc.description.volume22
dc.identifier.doi10.3390/IJMS22116086
dc.identifier.issn1422-0067
dc.identifier.urihttps://repozytorium.uw.edu.pl//handle/item/117566
dc.identifier.weblinkhttps://www.mdpi.com/1422-0067/22/11/6086
dc.languageeng
dc.pbn.affiliationbiological sciences
dc.relation.ispartofInternational Journal of Molecular Sciences
dc.relation.pages1-22
dc.rightsCC-BY
dc.sciencecloudnosend
dc.subject.enarginine-rich peptides
dc.subject.encell-penetrating peptides
dc.subject.enexcitotoxicity
dc.subject.enischemic stroke
dc.subject.enneural viability
dc.subject.enneuroprotection
dc.subject.enneurotoxicity
dc.subject.enpeptide conformation
dc.subject.enPTD4
dc.subject.enTat(49–57)-NH2
dc.subject.plpeptydy bogate w argininę
dc.subject.plpeptydy penetrujące komórkę
dc.subject.plekscytotoksyczność
dc.subject.pludar niedokrwienny
dc.subject.plżywotność neuronów
dc.subject.plneuroprotekcja
dc.subject.plneurotoksyczność
dc.subject.plkonformacja peptydu
dc.subject.plPTD4
dc.subject.plTat(49–57)-NH2
dc.titlePTD4 peptide increases neural viability in an in vitro model of acute ischemic stroke
dc.typeJournalArticle
dspace.entity.typePublication