N-端乙酰化可调节肽的稳定性、纤维形成以及MMP-7的加工过程

《Applied Microbiology and Biotechnology》：N-terminal acetylation modulates peptide stability, fibrillogenesis and MMP-7 processing

　　

摘要

短链自组装肽是用于构建酶响应型纳米结构生物材料的多功能构建块。在此研究中，我们探讨了N端乙酰化如何影响两种模块化肽ug51和ug52的稳定性、纤维形成能力以及蛋白酶介导的片段生成。这两种肽均由具有纤维形成能力的QAGIVV序列、可被MMP-7切割的PLGL连接段，以及源自成骨生长肽相关基序的C端结构域组成。我们在水和细胞培养基中评估了这些肽的稳定性，同时通过圆二色光谱、硫荧光素T荧光检测和透射电子显微镜分析了它们的二级结构及纳米组装情况。还在hFOB 1.19成骨细胞中检测了它们的生物学效应。未经过乙酰化的肽ug51在Val-Pro区域会发生自发切割，生成特定的片段，包括PLGLYGFGG，经过长时间培养后还会生成与OGP相关的LYGFGG序列。而经N端乙酰化的类似物ug52则表现出更高的稳定性，并能形成硫荧光素T阳性、可在透射电子显微镜下观察到的纤维结构。尽管如此，这些纤维结构仍易受MMP-7的降解作用，因为在酶处理后可通过MALDI-TOF质谱检测到LYGFGG片段。在hFOB 1.19成骨细胞中的生物学试验表明，在测试浓度范围内这些肽具有较好的细胞相容性，同时其代谢/增殖相关活性以及迁移反应也会因肽本身或生成片段的不同而有所差异。这些研究结果表明，N端乙酰化可以使这种模块化肽系统的行为从自发降解转变为更稳定、能够形成纤维且可被蛋白酶处理的状态。因此，这项研究为N端乙酰化能够调节短链模块化肽系统中肽的稳定性、超分子组装能力与酶解加工性之间的平衡提供了概念性证据。

要点

• N端乙酰化提高了模块化肽ug52的表观稳定性。

• 未经过乙酰化的ug51会在Val-Pro位置发生自发切割。

• 经乙酰化的ug52能形成硫荧光素T/透射电子显微镜阳性纤维，且仍可被MMP-7降解。

图形摘要