• Molecules and Cells
• /
• 제19권2호
• /
• pp.191-197
• /
• 2005

The human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) Tat protein transduction domain (PTD) is responsible for highly efficient protein transduction across plasma membranes. In a previous study, we showed that Tat-Cu,Zn-superoxide dismutase (Tat-SOD) can be directly transduced into mammalian cells across the lipid membrane barrier. In this study, we fused the human SOD gene with a Tat PTD transduction vector at its N- and/or C-terminus. The fusion proteins (Tat-SOD, SOD-Tat, Tat-SOD-Tat) were purified from Escherichia coli and their ability to enter cells in vitro and in vivo compared by Western blotting and immunohistochemistry. The transduction efficiencies and biological activities of the SOD fusion protein with the Tat PTD at either terminus were equivalent and lower than the fusion protein with the Tat PTD at both termini. The availability of a more efficient SOD fusion protein provides a powerful vehicle for therapy in human diseases related to this anti-oxidant enzyme and to reactive oxygen species.

• 산업기술연구
• /
• 제40권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2020

In the process of protein transcription and translation, various protein complexes bind to DNA, and all processes are precisely controlled. Among the proteins constituting this complex, a peptide derived from eukaryotic initiation factor (eIF) 2 was synthesized. In addition, in order to increase the efficiency of transduction of this peptide into cells, peptides with polyarginine, one of the protein transduction domains (PTD), were synthesized. Cell growth inhibition was confirmed in HER2 positive breast cancer (SK-Br-3) and HER2 negative breast cancer (MDA-MB-231), and cardiomyocytes (H9c2). The peptide with polyarginine had high transduction efficiency in all cells, and had excellent cancer cell growth inhibitory effects. The peptide used in this study might be useful peptide therapeutics for the treatment of cancer through future research.

• 생명과학회지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.275-283
• /
• 2018

인간 섬유아세포 성장인자는 조직 생성 및 상처 치료 효과로 인해 상업적으로 중요한 치료제 또는 화장품소재로서 가능성이 높다. 피부 조직에 침투성을 부여하여 치료효과를 높이기 위해서 단백질 전달 도메인인 PTD를 FGF에 융합을 시도하고 있으며 피부로의 투과능력과 그로인한 치료 효과에 대한 연구도 진행되고 있다. 그러나, PTD가 FGF 단백질의 N- 또는 C-말단에 결합 되었을 때 PTD의 위치가 대장균 발현시스템에서 재조합단백질 접힘 및 안정성, 그리고 결국 피부로의 도입능력에 상당한 영향을 미치는지에 대해서는 알려져 있지 않다. 여기에서 우리는 대조군으로 PTD가 융합되지 않은 인간 염기성 섬유아세포 성장인자(FGF2)와 PTD가 FGF2의 N-말단 또는 C-말단에 융합된 FGF2 복합체를 중합효소연쇄반응(OE-PCR)을 통해 클로닝 하였다. 그 다음 이들 재조합 FGF2의 단백질 발현 및 특성을 확인하고 마우스 등 피부를 이용하여 조직 내로의 도입 능력을 조사 하였다. 결과적으로, 불용성 PTD-FGF2 (N 말단 융합)와는 달리 대조군 FGF2와 FGF2-PTD 융합 단백질(C- 말단 융합)은 가용성 형태로 발현되어 재조합단백질 획득이 용이하였고, 마우스 피부 도입능력은 FGF2-PTD 융합단백질에서만 나타내 보였다. 우리의 결과는 C-말단에 융합된 FGF2-PTD 융합단백질이 발현, 정제, 피부 투과능력의 측면에서 다른 두 옵션들보다 노동, 비용, 시간면에서 보다 더 효율적일 수 있음을 시사한다.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
• /
• 제34권2호
• /
• pp.101-106
• /
• 2004

This work aims at examining the cellular uptake behavior of poly(D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA) nanoparticles derivatized with a protein transduction domain (PTD) using HeLa cells. For this purpose, $Tat_{49-57}$ peptide derived from transcriptional activation (Tat) protein of HIV type-1 was covalently conjugated to the terminal end of PLGA. Nanoparticles were ten prepared with the $Tat_{49-57}-PLGA$ conjugates by a spontaneous phase inversion method. The prepared particles had a mean diameter of ca. 84 nm, as measured by dynamic light scattering. The interaction of the Tat-PLGA nanoparticles with cells was examined by using confocal laser scanning microscopy. It was found tat Tat-PLGA nanoparticles incubated with HeLa cells could efficiently translocate into cytoplasm, while plain PLGA nanoparticles showed negligible cellular uptake. In addition, even at $4^{\circ}C$ or in the presence of sodium azide significant cellular internalization of Tat-PLGA nanoparticles was still observed. These results indicate that a non-endocytotic translocation mechanism might be involved in the cellular uptake of Tat-PLGA nanoparticles.

• 생명과학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.456-465
• /
• 2012

유전자 재조합 이형이합체 인간 뼈 형성촉진인자(rhBMP)들은 뼈 재생을 위한 조직공학연구에 중요한 요소들이다. 그러나 실제 뼈 재생에 관한 연구를 수행함에 이들을 이용하는 것은 뼈 형성 촉진인자들이 짧은 반감기를 가지며 비교적 고농도의 단백질을 사용해야 하기 때문에 그만큼 많은 비용이 소요된다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 한계를 뛰어넘기 위하여, 본 연구에서는 단백질 전달 서열(PTD)이 융합된 인간 뼈 형성촉진인자 2와 7이 이형이합체 유전자 재조합 단백질(rhBMP2/7-PTD)을 발현하는 세포주를 확립하였다. 이형이합체의 형성은 BMP 2와 BMP 7 단백질 및 PTD 영역의 사이에 각각 4개의 glycine 아미노산 염기서열이 첨가될 수 있도록 하여 각 단백질의 folding이 자유롭도록 디자인하였다. 이렇게 개발된 세포주는 고농도의 rhBMP2/7-PTD을 지속적으로 발현하여 배양액 내로 분비함으로 조직공학용 연구 및 개발에 효율적으로 이용 할 수 있다. 이상의 세포주에서 발현된 rhBMP2/7-PTD 단백질은 뼈 세포분화 유도를 확인 할 수 있는 ALP 활성을 나타냄으로써 뼈 성장촉진 단백질로서 생물학적인 활성을 가지고 있음을 보였다. 본 연구의 결과로 개발된 rhBMP2/7-PTD 형질전환 세포주는 향후 뼈 조직 재생과 같은 연구에 중요하고 효과적인 도구로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.