Endosomal escape of protein nanoparticles engineered through humanized histidine-rich peptides
López-Laguna, Hèctor (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Unzueta Elorza, Ugutz (Institut d'Investigació Biomèdica Sant Pau)
Mangues, Ramon 1957- (Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Matemàtiques)
Vázquez Gómez, Esther (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Villaverde Corrales, Antonio (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Genètica i de Microbiologia)

Data:	2020
Resum:	Poly-histidine peptides such as H6 (HHHHHH) are used in protein biotechnologies as purification tags, protein-assembling agents and endosomal-escape entities. The pleiotropic properties of such peptides make them appealing to design protein-based smart materials or nanoparticles for imaging or drug delivery to be produced in form of recombinant proteins. However, the clinical applicability of H6-tagged proteins is restricted by the potential immunogenicity of these segments. In this study, we have explored several humanized histidine-rich peptides in tumor-targeted modular proteins, which can specifically bind and be internalized by the target cells through the tumoral marker CXCR4. We were particularly interested in exploring how protein purification, self-assembling and endosomal escape perform in proteins containing the variant histidine-rich tags. Among the tested candidates, the peptide H5E (HEHEHEHEH) is promising as a good promoter of endosomal escape of the associated full-length protein upon endosomal internalization. The numerical modelling of cell penetration and endosomal escape of the tested proteins has revealed a negative relationship between the amount of protein internalized into target cells and the efficiency of cytoplasmic release. This fact demonstrates that the His-mediated, proton sponge-based endosomal escape saturates at moderate amounts of internalized protein, a fact that might be critical for the design of protein materials for cytosolic molecular delivery.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación BIO2016-76063-R Instituto de Salud Carlos III PIE15//00028 Instituto de Salud Carlos III PI18/00650 Ministerio de Economía y Competitividad PI15/00272 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2019/FI_B00352 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-865 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-229
Nota:	Altres ajuts: EU COST Action CA 17140. AV received an ICREA ACADEMIA award
Drets:	Aquest material està protegit per drets d'autor i/o drets afins. Podeu utilitzar aquest material en funció del que permet la legislació de drets d'autor i drets afins d'aplicació al vostre cas. Per a d'altres usos heu d'obtenir permís del(s) titular(s) de drets.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió acceptada per publicar
Matèria:	Protein materials ; Nanoparticles ; Genetic design ; Endosomal escape ; Poly-histidines
Publicat a:	Science China Materials, Vol. 63, issue 4 (April 2020) , p. 644-653, ISSN 2199-4501

DOI: 10.1007/s40843-019-1231-y

Postprint 22 p, 684.9 KB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències de la salut i biociències > Institut de Biotecnologia i de Biomedicina (IBB)
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències de la salut i biociències > Institut de Recerca Sant Pau
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats