Исследование цитостатических и цитотоксических свойств модифицированных пептидных ингибиторов CDK4/6, функциональных аналогов p16INK4a (90-97)

Введение. Использование методов математического моделирования для поиска биологически активных молекул – перспективное направление современной науки. Применение численных алгоритмов для оптимизации пептидных последовательностей и методов молекулярной динамики позволило получить модифицированные пептидные последовательности, являющиеся функциональными аналогами последовательности естественного ингибитора циклиновой киназы 4/6 – p16INK4a.

Цель исследования – определение биологических свойств пептидных последовательностей, ингибиторов CDK4/6, полученных с помощью методов математического моделирования.

Материалы и методы. Исследования проведены в условиях in vitro на линиях опухолевых клеток (MCF-7, А549, SKOV-3, НСТ116). Методом проточной цитофлуориметрии были определены уровень апоптоза, распределение клеток по фазам клеточного цикла, изменение экспрессии белка Bcl-2, изменение уровня фосфорилированного pRb при воздействии на клетки исследуемых пептидных последовательностей. С помощью биосенсорной технологии RTCA iCELLIgence проведена оценка динамики пролиферации клеточных популяций.

Результаты. Пептидные последовательности, полученные с помощью методов математического моделирования, при воздействии на активно пролиферирующие клетки вызывают снижение уровня фосфорилированного pRb, снижение экспрессии Bcl-2, которые являются молекулярными «мишенями» комплекса циклинзависимая киназа 4/6–циклин D, и изменение уровней pRb и Bcl-2 может свидетельствовать об ингибировании образования комплекса. Как следствие, наблюдались снижение пролиферативной активности и увеличение уровня апоптоза в клетках. Эффективность пептидных последовательностей зависела от молекулярной структуры, типа клеточной линии, на которую происходит воздействие. Показано, что 2 исследованные модифицированные пептидные последовательности оказывают на опухолевые клетки антипролиферативный и проапоптотический эффекты в большей степени, чем исходная последовательность p16INK4a (90-97).

Заключение. Использование методов математического моделирования для поиска и разработки функционально активных молекул позволило создать пептидные последовательности, обладающие более выраженными свойствами ингибиторов циклиновых киназ, чем естественный ингибитор CDK4/6 – p16INK4a.