شناسايي پپتيدهاي هدف گيري كننده ي سلول هاي سرطاني پروستات (LNCAP) با استفاده از كتابخانه ي نمايش فاژي پپتيدي

Identification of targeting peptides to human prostate cancer cells (LNCAP) using phage display peptide libraries

زمينه و اهداف: سرطان پروستات از علل شايع مرگ و مير در مردان می باشد. مطالعات نشان داده است كه پپتيدهای هدف گيری كننده ی سلولهای سرطان قابليت استفاده به عنوان ابزارهای درمانی و تشخيصی را دارند. در سالهای اخير كتابخانه های نمايش فاژی پپتيدی برای شناسايی پپتيدهای هدف گيری كننده ی سلولهای سرطانی مختلفی بكار گرفته شده اند. هدف از اين تحقيق جداسازی پپتيد های هدف گيری كننده ی سلولهای آدنوكارسينومای پروستات انسان بود بدين منظور از كتابخانه فاژی پپتيدی استفاده شد و با انجام بيوپنينگ پپتيدهايی با قابليت اتصال اختصاصی به سلول هایLNCAP شناسايی و جداسازی گرديد. مواد و روش كار: چهار مرحله بيوپنينگ مثبت روی سلولهای  LNCAP(سلول هدف) و 4 مرحله پنينگ منفی روی سلول های كنترل شامل Fibroblast، AGS، SW480,5637 و Huh-7 انجام شد. پلی كلونال اليزا برای ارزيابی روند غنی سازی انجام شد. سپس ژنوم تعدادی از فاژهای جداسازی شده در مراحل آخر بيوپنينگ با انجام PCR بر روی پلاكهای به دست آمده، تكثير و تعيين توالی گرديد. مطالعات بيوانفورماتيكی برای بررسی های بيشتر انجام شد. يافته‌ها: چندين مرحله بيوپنينگ منجر به غنی سازی تعدادی پپتيد شد كه در بين آنها پپتيد NERALTL بيشترين فراوانی را داشت. بررسی بيوانفورماتيكی تواليهای به دست آمده چند موتيف آمينواسيدی مشترك را نشان داد. نتيجه‌گيری: پپتيد NERALTL جداسازی شده طی فرايند بيوپنينگ می تواند به عنوان ماركری اختصاصی برای سلول های سرطانی پروستات در نظرگرفته شود. تحقيقات بيشتری برای بررسی قابليت ورود هدفمند اين پپتيدها برای انتقال دارو يا ژنهای سركوبگر تومور به داخل سلولهای سرطانی پروستات بايد انجام شود.

Background and Aim: Prostate cancer is one the most common causes of cancer-associated death in men. Studies have indicated that targeting peptides to prostate cancer cells represent potential to be used as valuable diagnostic and therapeutic tools. Over the recent years, phage display peptide libraries have been used for identifying targeting peptides to a variety of cancer cells.  In the current study, we aim to isolate peptides targeting to LNCAP cells (human prostate adenocarcinoma cells). A heptapeptide phage display library was used through biopanning to isolate peptides binding specifically to LNCAP cells. Materials and Methods: Four rounds of positive panning on LNCAP (target cell) and 4 rounds of subtractive panning on control cells including 5637 (bladder), Huh-7 (liver) and SW480 (colon) and AGS (stomach) and human fibroblast normal cells were performed. Polyclonal phage ELISA was exploited to evaluate the process of enrichment during biopanning. Subsequently, phage clones were randomly picked out from titer plates, amplified by using plaque-PCR and their genomic DNA was sequenced. Bioinformatic analysis was conducted for further characterization of isolated peptides. Results: Several rounds of panning resulted in the enrichment of peptides among which the peptide (NERALTL) was the most frequent. Also, in silico analysis showed the presence of several consensus amino acid motifs in peptides. Conclusions: The NERALTL peptide identified through biopanning can be considered as a potential specific binder to LNCAP cells. Further analysis of this peptides is required to show its capacity for targeted delivery of various gene and drug delivery vehicles into prostate cancer cells.