Φασματοσκοπική μελέτη βιοδραστικών πεπτιδίων με σκέδαση ακτίνων laser

Abstract

The applications and use of synthetic peptides for the treatment of human diseases are increasing rapidly, as well as the development of the required relevant technology. Although we know the biology of the virus that causes AIDS, our information on how the virus causing the disease is limited. That is because the virus is highly dependent on its natural host, humans, and there aren’t good models to study the effect of the virus in relation to the disease. The main cell population affected by infection with HIV-1 belongs to the CD4+ T lymphocytes. The principal functional role of such cells is to interact with cells "professional antigen-presenters" such as macrophages and mediate the secretion of cytokines and other factors in regulating the type of immune response (humoral or cytotoxic). Components of the virus (and not necessarily the whole virus) cause a specific effect on antigen-presentation characterized by an increased activation of CD4+ T cells that respond to antigenic stimulus, which then go to apoptosis. This phenomenon is prevented when the macrophages were exposed to synthetic peptides of the virus. The prevailing view today is that the virus sensitizes the apoptotic pathways of these cells and leads them to programmed death. The problem that makes the issue of pathogenesis more much complex is that the majority of the cell population that is depleted by the presence of the virus in the body of the host is not infected. The presence of viral components, such as glycoprotein gp120 on the surface of infected macrophages, impede the physiological mechanism of antigen-presentation through the interplay of the V3 region of gp120 with the aminoterminal region of the coreceptor CCR5 of the responsive CD4+ T lymphocytes. This phenomenon has been studied with synthetic peptides of the V3 region of the virus according to the physiological mechanism of antigen presentation. This interaction is purely ionic in nature and the intensity of the reaction is directly related to the number of basic amino acids in the V3 region. The main objective of this work was to study the xiv physicochemical properties of V3 synthetic peptides involved in the interaction with chemokine coreceptor CCR5-Nt present in the surface of activated T-lemphocytes by Laser light scattering spectroscopy. We analyzed the behavior of these peptides in physiological solutions and the influence of ionic forces / interactions as a function of the number of basic amino acids in the V3 region

Οι εφαρμογές και η χρήση συνθετικών πεπτιδίων για την αντιμετώπιση ασθενειών του ανθρώπου αυξάνονται ραγδαία, καθώς και η ανάπτυξη της απαιτούμενης αντίστοιχης τεχνολογίας. Παρόλο που γνωρίζουμε καλά τη βιολογία του ιού που προκαλεί το AIDS (HIV-1), οι πληροφορίες μας για το τρόπο που ο ιός προκαλεί τη ασθένεια είναι περιορισμένες. Aυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο ιός είναι εξαιρετικά εξαρτημένος στον φυσικό του ξενιστή, τον Άνθρωπο, και δεν υπάρχουν ικανοποιητικά μοντέλα για να μελετηθεί η δράση του ιού σε συνάρτηση με την ασθένεια. O βασικός κυτταρικός πληθυσμός που πλήττεται από την μόλυνση με τον HIV-1 ανήκει στην οικογένεια των CD4+ T λεμφοκυττάρων. O κύριος λειτουργικός ρόλος αυτών των κυττάρων είναι να αλληλεπιδρούν με αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα όπως τα μακροφάγα και να διαμεσολαβούν με έκκριση κυτοκινών και άλλων παραγόντων στην ρύθμιση του τύπου της ανοσιακής απόκρισης (κυττοτοξική ή χυμική). Συστατικά του ιού (και όχι υποχρεωτικά ολόκληρος ο ιός) προκαλούν ένα ειδικό φαινόμενο κατά την αντιγονοπαρουσίαση το οποίο χαρακτηρίζεται από μια αυξημένη ενεργοποίηση των CD4+ T κυττάρων που ανταποκρίνονται στο αντιγονικό ερέθισμα, και τα οποία μετά πηγαίνουν σε απόπτωση. Tο φαινόμενο αυτό παρεμποδίζεται όταν τα μακροφάγα εκτεθούν σε συνθετικά πεπτίδια του ιού. H επικρατούσα άποψη σήμερα είναι ότι ο ιός ευαισθητοποιεί τα αποπτωτικά μονοπάτια αυτών των κυττάρων και τα οδηγεί σε «προγραμματισμένο θάνατο». Tο πρόβλημα που κάνει πολύ πιο σύνθετο το θέμα της παθογένεσης είναι ότι το μεγαλύτερο ποσοστό του κυτταρικού πληθυσμού που απαλείφεται εξαιτίας της παρουσίας του ιού στον οργανισμό του ξενιστή δεν έχει μολυνθεί από τον ιό. Η παρουσία συστατικών του ιού όπως η γλυκοπρωτεΐνη gp120 στην επιφάνεια μολυσμένων από τον HIV-1 μακροφάγων παρεμποδίζουν τον φυσιολογικό μηχανισμό αντιγονοπαρουσίασης μέσω της αλληλοεπίδρασης της V3 περιοχής της gp120 με την αμινο-τελική περιοχή του συνυποδοχέα CCR5 του ανταποκρινόμενου CD4+ T λεμφοκυττάρου. Το φαινόμενο αυτό xii μελετήθηκε με συνθετικά πεπτίδια της V3 περιοχής του ιού σε συνάρτηση με τον φυσιολογικό μηχανισμό της αντιγονο-παρουσίασης. Aυτή η αλληλεπίδραση είναι καθαρά ιοντικής φύσεως και η ένταση της αντίδρασης συσχετίζεται άμεσα με τον αριθμό των βασικών αμινοξέων στην V3 περιοχή. Κύριος σκοπός αυτής της διατριβής ήταν η φασματοσκοπική μελέτη των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των συνθετικών πεπτιδίων που συμμετέχουν στην αλληλεπίδραση με τον συνυποδοχέα χημειοκινών CCR5-Nt που βρίσκεται στην επιφάνεια των ενεργοποιημένων Τ λεμφοκυττάρων με φασματοσκοπία σκέδασης ακτίνων Laser. Αναλύθηκε η συμπεριφορά μιας σειράς πρότυπων βιοδραστικών πεπτιδίων σε φυσιολογικά διαλύματα καθώς και η επιρροή ιοντικών δυνάμεων/αλληλοεπιδράσεων σαν συνάρτηση του αριθμού των βασικών αμινοξέων στην V3 περιοχή.