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표적 지향적 핵산 전달을 위한 펩타이드 전달체의 개발

Title
표적 지향적 핵산 전달을 위한 펩타이드 전달체의 개발
Other Titles
Development of peptide carriers for targeting delivery of nucleic acid
Author
한지승
Alternative Author(s)
Han, Jee Seung
Advisor(s)
이민형
Issue Date
2009-02
Publisher
한양대학교
Degree
Master
Abstract
TAT-high mobility group box-1 A box peptide (TAT-HMGB1A)는 독성 없이 DNA를 세포 안으로 전달할 수 있다. 이 연구에서는 TAT-HMGB1A와 동맥벽 결합 펩타이드 (Artery wall binding peptide, ABP)를 이용하여 A7R5동맥벽 평활근 세포(Artery wall smooth muscle cell)를 표적화 하는 전달체를 개발하였다. ABP가 연결된 TAT-HMGB1A (TAT-HMGB1A-ABP)의 생산을 위해서, pET15b-TAT- HMGB1A-ABP는 ABP cDNA를 pET15b-TAT-HMGB1A에 삽입함으로써 만들어졌다. TAT-HMGB1A-A는 E. coli에서 발현되었고 니켈 킬레이트 크로마토그래피에(Nickel chelate chromatography) 의해 정제 되었다. 젤 지연 분석법 (Gel retardation assay)을 통해서 TAT-HMGB1A-ABP가 무게비 5:1 (펩타이드:플라스미드)에서 플라스미드와 복합체를 형성한다는 것을 확인할 수 있었다. 무게비 20:1 에서 제타 전위는 25 mV 였고 입자 크기는 120 nm 정도였다. TAT-HMGB1A-ABP는 무게비 20:1에서 A7R5 세포의 유전자 전달 효율이 가장 높았다. TAT-HMGB1A-ABP는 A7R5 세포에서 PLL 또는 TAT-HMGB1A 보다 높은 유전자 전달 효율을 보인 반면에 간세포암 Hep3B와 신장 세포 293에서는 PLL 보다 낮은 유전자 전달 효율을 보였다. 이러한 결과는 펩타이드의 ABP 부분이 평활근 세포에 특이적으로 유전자 전달 효율을 증가시켰을 것으로 추정하게 한다. 경쟁 분석 (Competition assay)에서 free ABP를 첨가함에 따라 TAT-HMGB1A-ABP의 유전자 전달 효율이 감소하였다. MTT 분석에서는 TAT-HMGB1-ABP가 A7R5 세포에서 세포독성이 전혀 없다는 것으로 나타났다. 그러므로 TAT-HMGB1A-ABP는 평활근 세포를 표적화하는 유전자 전달에 유용할 것이다.
It was previously reported that TAT-high mobility group box-1 A box peptide (TAT-HMGB1A) could deliver DNA into cells without any cytotoxicity. In this research, an artery wall smooth muscle cell targeting carrier was developed using TAT-HMGB1A and artery wall binding peptide (ABP). For production of ABP linked TAT-HMGB1A (TAT-HMGB1A-ABP), pET15b-TAT-HMGB1A-ABP was constructed by inserting the ABP cDNA into pET15b-TAT-HMGB1A. TAT-HMGB1A-ABP was expressed in E.coli and purified by Nickel chelate chromatography. Gel retardation assay showed that TAT-HMGB1A-ABP formed complex with plasmid at or above a 5:1 weight ratio (peptide:plasmid). At a 20:1 weight ratio, the zeta-potential was around 25 mV and the particle size was approximately 120 nm. TAT-HMGB1A-ABP had the highest transfection efficiency to A7R5 smooth muscle cells at a 20:1 weight ratio. TAT-HMGB1A-ABP showed higher transfection efficiency to A7R5 cells than PLL or TAT-HMGB1A, while TAT-HMGB1A-ABP had lower transfection efficiency to Hep3B hepatoma and 293 kidney cells than PLL. These results suggest that the ABP moiety of the peptide increased transfection efficiency specifically to smooth muscle cells. In the competition assay, the transfection efficiency of TAT-HMGB1A-ABP was reduced by the addition of free ABP. MTT assay showed that TAT-HMGB1A-ABP did not have any cytotoxicity to A7R5 cells. Therefore, TAT-HMGB1A-ABP may be useful for a targeting gene delivery to smooth muscle cells.
URI
http://dcollection.hanyang.ac.kr/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000053970https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/145589
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