Применение сополимеров ПЭГ-хитозана для регуляции каталитических свойств ферментных препаратов медицинского назначения на примере рекомбинантной L-аспарагиназы erwinia carotovora
Кудряшова Е.В.1 , Суховерков К.В.1, Соколов Н.Н.2
1. Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия 2. Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, Москва, Россия
Раздел: Экспериментальные/клинические исследование
Предложен новый подход к регуляции каталитических свойств медицински значимых ферментов на примере нового рекомбинантного препарата L-аспарагиназы из Erwinia carotovora (EwA), перспективного для применения в онкологической практике. Синтезированы привитые со-полимеры “щёточной” структуры на основе хитозана, модифицированного молекулами полиэтиленгликоля (ПЭГ), ПЭГ-хитозан, различного состава. Полученные сополимеры были использованы для синтеза конъюгатов с EwA. Для оптимизации каталитических свойств аспарагиназы были получены два типа конъюгатов, отличающихся по своей архитектуре: (1) конъюгаты “коронообразного” типа, синтез которых проводили посредством реакции восстановительного аминирования между восстанавливающим концом в сополимере ПЭГ-хитозан и аминогруппами фермента; и (2) конъюгаты “многоточечного” типа, синтез которых осуществляли при помощи реакции образования многоточечных амидных связей между аминогруппами ПЭГ-хитозана и карбоксильными группами фермента в присутствии реактива Вудворда. Изучение структуры и состава полученных конъюгатов проводили методом ИК спектроскопии. Содержание сополимеров в конъюгатах контролировали по характеристической полосе поглощения С-О-С связей в структуре ПЭГ на частоте 1089 см-1. Исследование каталитических характеристик препаратов EwA методом кондуктометрии показало, что конъюгаты фермента с ПЭГ-хитозаном оптимальной структуры и оптимального состава по своей каталитической эффективности (kcat/Kм) при физиологических значениях рН превосходят нативный фермент в 5-8 раз. Предложенный подход - хитоПЭГилирование является эффективным для регуляции каталитических свойств аспарагиназы и представляется перспективным для разработки лекарственных форм пролонгированного действия как аспарагиназы, так и других ферментных препаратов медицинского назначения
Кудряшова Е.В., Суховерков К.В., Соколов Н.Н. (2015) Применение сополимеров ПЭГ-хитозана для регуляции каталитических свойств ферментных препаратов медицинского назначения на примере рекомбинантной L-аспарагиназы erwinia carotovora. Биомедицинская химия, 61(4), 480-487.
Кудряшова Е.В. и др. Применение сополимеров ПЭГ-хитозана для регуляции каталитических свойств ферментных препаратов медицинского назначения на примере рекомбинантной L-аспарагиназы erwinia carotovora // Биомедицинская химия. - 2015. - Т. 61. -N 4. - С. 480-487.
Кудряшова Е.В. и др., "Применение сополимеров ПЭГ-хитозана для регуляции каталитических свойств ферментных препаратов медицинского назначения на примере рекомбинантной L-аспарагиназы erwinia carotovora." Биомедицинская химия 61.4 (2015): 480-487.
Кудряшова, Е. В., Суховерков, К. В., Соколов, Н. Н. (2015). Применение сополимеров ПЭГ-хитозана для регуляции каталитических свойств ферментных препаратов медицинского назначения на примере рекомбинантной L-аспарагиназы erwinia carotovora. Биомедицинская химия, 61(4), 480-487.
Переводная версия в журнале «Biomedical Chemistry (Moscow) Supplement Series B»:10.1134/S1990750814030081
Redaelli A., Laskin B.L., Stephens J.M., Botteman M.F., Pashos C.L. (2005) Eur. J. Cancer Care, 14, 53-62. CrossRef Scholar google search
Uren J.R., Schumacher R.E. (1977) In: Cancer: A comprehensive treatise (Becker F.F., ed.,). Plenum Press, New York, 5, pp. 487-557. Scholar google search
Papageorgiou A.C., Posypanova G.A., Andersson C.S., Sokolov N.N., Krasotkina J. (2008) FEBS J., 17, 4306-4316. Scholar google search
Taylor C.W., Dorr R.T., Fanta P., Hersh E.M., Salmon S.E. (2001) Cancer Chemother. Pharmacol., 47, 83-88. Scholar google search
Kobrinsky N.L., Sposto R., Shah N.R., Anderson J.R., DeLaat C., Morse M., Warkentin P., Gilchrist G.S., Cohen M.D., Shina D., Meadows A.T. (2001) J. Clin. Oncol., 19, 2390-2396. Scholar google search
Avramis V.I., Kwock R., Avramis I.A., Cohen L.J., Inderlied C. (2001) In Vivo, 15, 1-9. Scholar google search
Soares A.L., Guimaraes G.M., Polakiewicz B., de Moraes Pitombo R.N., Abrahao-Neto J. (2002) Inter. J. Pharm., 237, 163-170. Scholar google search
Roberts M.J., Bentley M.D., Harris J.M. (2002) Adv. Drug Deliv. Rev., 54, 459-476. Scholar google search
Pasut G., Sergi M., Veronese F.M. (2008) Adv. Drug Deliv. Rev., 60, 69-78. Scholar google search
Moreadith R.W., Collen D. (2003) Adv. Drug Deliv. Rev., 55, 1337-1345. Scholar google search
Abuchowski A., Kazo G.M., Verhoest C.R. Jr., Van Es T., Kafkewitz D., Nucci M.L., Viau A.T., Davis F.F. (1984) Cancer Biochem. Biophys., 7, 175-186. Scholar google search
Dinndorf P.A. Gootenberg J., Cohen M.H., Keegan P., Pazdur R. (2007) Oncologist, 12, 991-998. Scholar google search
Lin W.J., Chen M.H. (2007) Carbohydrate Polymers, 67, 474-480. Scholar google search
