غربالگري كتابخانه نمايش فاژي براي شناسايي ليگاندهاي پپتيدي متصل شونده به سلول‏هاي سرطاني روده انسان

Screening Phage Display Library for Isolation of Human Colon Cancer Cell-binding Peptide Ligands

هدف: در سال‏هاي اخير توجه ويژه‏اي به كتابخانه‏هاي نمايش فاژي به‏عنوان ابزارهايي براي شناسايي و جداسازي مولكول‏هاي دارويي (با خواص تشخيصي و درماني) شده‏است. كتابخانه‏هاي پپتيدي يكي از مهم‏ترين و پركاربردترين انواع كتابخانه‏هاي نمايش فاژي هستند. هدف از انجام پژوهش حاضر غربالگري كتابخانه نمايش فاژي پپتيدي Ph.D.TM-7 از طريق فرآيند بيوپنينگ براي شناسايي ليگاندهاي پپتيدي متصل شونده به سلول‏هاي SW480 (آدنوكارسينوماي روده انساني) بود. مواد و روش‏ها: سه دور بيوپنينگ روي سلول SW480 به‏عنوان سلول هدف و سلول‏هاي فيبروبلاست طبيعي انساني، آدنوكارسينوماي معده انساني، كارسينوماي سلول‏هاي سنگفرشي مري انساني و كارسينوماي كبد انساني به‏عنوان سلول‏هاي شاهد انجام شد. سپس با انجام plaque-PCR روي پلاك‏هاي به‏دست آمده از دور آخر بيوپنينگ قسمتي از ژنوم فاژهاي متصل شونده به سلول SW480 كه كد كننده پپتيد نمايش يافته است، تكثير و در گام بعد DNA تكثيرشده تعيين توالي شد. از نرم‏افزارهاي بيوانفورماتيكي براي شناسايي توالي پپتيدهاي متصل شونده به سلول هدف و نيز بررسي برخي ويژگي‏هاي توالي‏هاي مزبور استفاده شد. نتايج: بيوپنينگ كتابخانه فاژي منجر به غني‏سازي تعدادي پپتيد شد كه از بين آن‏ها توالي پپتيدي HAMRAQP داراي بيشترين فراواني بود. بررسي بيوانفورماتيكي توالي‏هاي به‏دست آمده نشان داد كه هيچ يك از آن‏ها جز توالي‏هاي غيرمرتبط با هدف نيستند. نتيجه‏گيري: از پپتيدهاي شناسايي شده، به ويژه توالي‏هاي پپتيدي با فراواني بالا، به علت برخورداري از قابليت اتصال اختصاصي به سلول SW480 مي‏توان براي هدايت هدفمند ژن و دارو به سلول‏هاي بدخيم روده استفاده نمود.

Objective: Recently, phage display libraries have received enormous attention for identification and isolation of pharmaceutical molecules with diagnostic and therapeutic properties. Peptide libraries are known as one of the most important and widely used types of phage display libraries. In the current study, we aimed to screen the Ph.D.TM-7 phage display peptide library through biopanning for the identification of human colon adenocarcinoma-binding peptide ligands. Methods: Three rounds of biopanning were performed on SW480 as the target cell and fibroblast (HF-SF-PI3), AGS, KYSE-30 and Huh-7 as control cells. The displayed peptide-encoding regions in the genome of SW480-binding phages obtained from the final round of panning were amplified by plaque-PCR and subsequently sequenced. Bioinformatic tools were used to determine the sequence of target cell-binding peptides and further characterization of these peptides. Results: Biopanning of the phage library led to the enrichment of several peptides among which the peptide with sequence “HAMRAQP” was the most dominant. Bioinformatic analysis of the isolated peptides indicated that they are not target unrelated peptides (TUP). Conclusion: The peptides, in particular those with the highest frequency, due to having the capability of specific binding to SW480 cells represent the potential for use in targeting of therapeutic genes and drugs to colon cancer cells.