Скрининг специфических пептидных лигандов внеклеточного домена M3-M4 α1-субъединицы Na+/K+-насоса и анализ активности выявленного олигополипептида P-A in vitro и in vivo
При изучении гипертонии особое внимание уделяют взаимодействию уабаина (OUA) и ­Na+/­K+-насоса. Проведён поиск олигопептида, способного противодействовать ингибиторному действию эндогенного OUA на Na+/K+-насос, и изучены его эффекты на клеточном и организменном уровнях. Поиск олигопептидов, специфически связывающихся с внеклеточным доменом M3-M4 α1-субъединицы Na+/K+-насоса (участок связывания с OUA), провели с использованием библиотеки Phage Random 12 Peptide Library. В качестве целевого фрагмента выбрали синтетическую последовательность аминокислот ILEYTWLEAGGGS внеклеточного домена M3-M4 α1-субъединицы Na+/K+-насоса. Положительные фаговые клоны из библиотеки идентифицировали с помощью сэндвич-ИФА. ДНК экстрагировали и секвенировали для синтеза лигандов Na+/K+-насоса — олигопептидов P-A, P-B и P-C. Также изучили действие олигопептида с наибольшим подавляющим эффектом в отношении OUA на пролиферацию и апоптоз эндотелиальных клеток сосудов EA.hy926 и систолическое АД у спонтанно гипертензивных крыс SHR. Влияние олигопептида P-A на пролиферацию (стимуляция OUA в физиологических концентрациях) и апоптоз клеток EA.hy926 (стимуляция OUA в высоких концентрациях) оценивали с помощью МТТ-теста и проточной цитометрии соответственно. Внутривенное введение P-A снизило систолическое АД у крыс SHR. Олигопептид P-A конку­рентным образом препятствовал ингибирующему действию OUA на Na+/K+-насос, а также пролиферации и апоптозу клеток EA.hy926, стимулированных OUA. Полученные результаты являются ещё одним шагом в исследовании новых антигипертензивных препаратов.
cjxlib@sina.com Jingxia Cui
10.47056/1814-3490-2023-3-192-200
Screening and bioactivity study of the peptide that specifically binds to sodium pump α1 subunit extracellular domain of M3-M4 in vitro and in vivo
Interaction between ouabain (OUA) and Na+/K+ pump remains in the current focus of hypertension research. This study aimed to find an oligopeptide that would antagonize the inhibitory effect of endogenous OUA on Na+/K+ pump and examine its activity at the cellular and animal levels. For that, we screened and synthesized the target proteins using phage random peptide library technology (Phage Random 12 Peptide Library was employed to screen for specific polypeptide ligands that interact with M3-M4 extracellular domain of Na+/K+ pump α1 subunit known as OUA-binding site). Synthetic sequence ILEYTWLEAGGGS of extracellular domain M3-M4 of Na+/K+ pump α1 subunit was used as the target. The phage positive clones were screened and identified using the phage library and double sandwich ELISA. DNA was extracted and sequenced to synthesize 3 peptide ligands to Na+/K+ pump: P-A, P-B, and P-C. We also studied effects of short peptide with the highest potency for countering OUA on proliferation and apoptosis of vascular endothelial cells and reducing BP of spontaneously hypertensive rats. The effect of binding peptide P-A on proliferation of EA.hy926 vascular endothelial cells stimulated by physiological concentrations of OUA was assessed with MTT method. Flow cytometry was used to evaluate the effect of P-A on apoptosis of the cells stimulated by OUA at high concentrations. In spontaneously hypertensive rats, intravenous injection of P-A decreased BP. Oligopeptide P-A competitively antagonized the inhibitory action of OUA on Na+/K+ pump, OUA-induced proliferation, and OUA-provoked apoptosis of cultured vascular endotheliocytes. Our findings open vista for the emergence of novel hypertensive drugs.