Белки-мишени для адресной доставки контейнерных систем в мозг млекопитающих. Фундаментальные и прикладные аспекты

• Автор: Баклаушев, Владимир Павлович
• Шифр специальности: 03.01.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 235 с. : 78 ил.

Список сокращений

а.о. аминокислотные остатки

ГЭБ гематоэнцефалический барьер

ГК гемиканал (коннексон) — гексамерная мембранная структура, обра-

зованная коннексинами ИПТГ изопропил-P-D-1 -тиогалактопиранозид

ИФА иммуноферментный анализ

кДНК комплементарная ДНК

JIPA лиганд рецепторный анализ

мРНК матричная РНК

Нт нейротелин

ПК плотные контакты (tight junction, TJ)

п.о. пары оснований
ПЦР полимеразная цепная реакция
ПЭГ полиэтиленгликоль
ТР трансферриновый рецептор
РЭС ретикуло-эндотелиальная система
ЦНС центральная нервная система
ЩФ щелочная фосфатаза
ЩК щелевой контакт (gap-j unction)
ЭЦМ эндотелиоциты церебральных микрососудов
уГТП у-глутамилтранспептидаза
AMVB1 антиген аблюминальной поверхности эндотелиоцитов
BDNF церебральный нейротрофический фактор (brain derived neurotrophic
factor)
BSAT цереброспецифический анионный транспортер (brain specific anion
transporter)
Bsg базиджин (basidgin)
CBD кальмодулин-связывающий домен (calmodulin binding domain)
CHAPS 3-[(3-Холоамидопропил) диметиламино]-1-пропансульфонат
Cx коннексин
CPE энтеротоксин Clostridium perfringens
Dil 1,Г-октадецил-3,3,3',3'-тетраметилиндокарбо-цианин перхлорат
DSPE дистеароилфосфатидилэтаноламин
ЕВА эндотелиальный барьерный антиген (endothelial barrier antigen)
EMMPRIN внеклеточный индуктор матриксных металлопротеиназ (extracellular matrix metalloproteinase inducer)
EPR enhanced permeability and retention (феномен повышенной проницае-

мости эндотелиального барьера в опухолевой ткани)
FCS фетальная сыворотка телёнка (fetal calf serum)
GFAP глиофибриллярный кислый белок (glial fibrillar acidic protein), ос-
новной астроглиальный маркер GFP зеленый флюоресцентный белок (green fluorescent protein)
GLUT 1 переносчик глюкозы-1.
GPI гликозилфосфатидилинозитол
ICAM-1 межклеточный белок клеточной адгезии (intercellular cell adhesion
molecule)
i.d. введенная доза (injected dose)
IL-1 интерлейкин
JAM контактные адгезивные молекулы (junctional adhesive molecules)
LAT1 переносчик крупных аминокислот (large amino acid transporter)
МСТ переносчик монокарбоксильных соединений
MMP матриксные металлопротеиназы
MRP белок множественной лекарственной резистентности (multidrug
resistance-associated protein)
M.w. Молекулярный вес (Molecular weigh)t
OATP переносчик органических анионов
PAL-Е патологический эндотелиальный белок (Pathologische Anatomie
Leiden-Endothelium)
PEC AM-1 тромбоцит-эндотелиальный белок клеточной адгезии
PEG-b-PMA Poly(ethylene glycol)-6-poly(methacrylic acid) (блок-сополимер поли-этиленгликоля и полиметакриловой кислоты)
Pgp Р-гликопротеин
РМСА Са-АТФаза плазматической мембраны человека (Plasma Membrane
Calcium-ATPase)
SAGE серийный анализ экспрессии генов (serial analysis of gene expression)
sFltl водорастворимый внеклеточный фрагмент VEGFR1
siRNA малые интерферирующие РНК (small interfering RNA)
SPDM spectral precision distance microscopy/spectral position determination
microscopy
SSH вычитающая гибридизация (suppression subtractive hybridization)
TMB 3,3',5,5'-тетраметилбензидин
TNF-a фактор некроза опухолей-альфа
VCAM-1 сосудистый белок клеточной адгезии-1 (vascular endothelial cell adhe-
sion molecule)
VEGF сосудистый эндотелиальный фактор роста (vascular endothelial
growth factor)
ОГЛАВЛЕНИЕ
Список сокращений
Актуальность
Цель работы
Задачи
Научная новизна
Положения, выносимые на защиту
ГЛАВА 1 Поверхностные белки-мишени клеток, образующих гематоэнцефалический барьер, и адресная терапия низкодифференцированных глиом (обзор литературы) Л
Введение
Методология поиска новых белков ЭЦМ
Маркеры эндотелия церебральных микрососудов
Базиджин (НТ7, 5А11, CD 147, Мб, EMMPRIN, 0X47)
Эндотелиальный барьерный антиген (ЕВА)
Перицит-ассоциированный 140 кДа антиген (аминопептидаза-N)
Кавеолины
Трансферриновый рецептор (CD71)
Ферментные и транспортные системы церебральных эндотелиоцитов
у-Г лутамилтранспептидаза
Переносчики глюкозы из семейства GLUT
Транспортеры аминокислот
Транспортеры органических анионов семейства ОАТР
Монокарбоксильные транспортеры (МСТ)
Транспортер активного выброса (Р-гликопротеин, MDR1)
Белки межклеточных контактов структур ГЭБ
Белки плотных контактов
Белки щелевых контактов
Изменения поверхностных белков ЭЦМ при патологии ГЭБ

Аналогично, антитела к инсулиновому рецептору человека и приматов не проникают через ГЭБ мыши [4].
Помимо хорошо известного пути рецептор-опосредованного трансцитоза комплекса Fe-трансферрин, вероятно существование и других механизмов транспорта железа, не связанного с апотрансферрином через ГЭБ. В частности, в этом процессе может принимать участие мембранный меланотрансферрин. Меланотрансферрин, называемый также р97 — белок, характеризующийся высокой гомологией с трансферрином и лактоферрином, был описан, как специфический белок меланомы. В отличие от названных железосодержащих белков, он преимущественно находится в мембран-связанной форме с гликозилфосфатидилинозитолом (GPI), однако встречается и в растворенном виде. В работе Rothenberger S. et al. [113] предполагают, что GPI-связанный меланотрансферрин осуществляет захват сывороточного железа независимо от транс-феррина и трансферринового рецептора и может участвовать в функционировании транспортных систем ГЭБ. Иммуноцитохимически было показано, что распределение мембранного меланотрансферрина в ЦНС аналогично трансферриновому рецептору — преимущественно в эндотелиальных клетках микроциркуляторного русла, в то время как трансферрин преимущественно локализовался в глиальных клетках. Эти данные говорят о существовании альтернативного пути транспорта сывороточного железа через ГЭБ, не связанному с ТР.
Таким образом, проблема применения рецептор-опосредованного трансцитоза с помощью ТР для адресной доставки лекарств через ГЭБ находится в стадии интенсивного изучения. Вполне вероятно, что для создания такой биомиметической конструкции, которая бы связывалась с ТР и подвергалась эндоцитозу, существуют лучшие технологические решения, чем применение моноклональных антител к ТР, например, использование самого лиганда или его фрагментов, аффинных пептидов, аптамеров и других агентов, способных селективно связываться с ТР.
Ферментные и транспортные системы церебральных эндотелиоцитов
Ферментные и транспортные системы ЭЦМ— важнейшие функциональные компоненты гематоэнцефалического барьера, осуществляющие доставку в мозг белков, гормонов, нуклеозидов, витаминов, глюкозы, аминокислот и других питательных веществ, поддержание электролитного баланса, а также модификацию и выведение из нервной ткани продуктов метаболизма и ксенобиотиков, проникших через ГЭБ [31]. Многочисленные белки-переносчики и ферменты были идентифицированы на ГЭБ-образующих эндотелиоцитах, астроцитах, микроглиальных клетках и нейронах [45, 114, 115]. Таким образом, мембраны указанных клеток представляют из себя как бы