Poly(ethylene glycol) (PEG) and its

Poly(ethylene glycol) (PEG) and its derivatives are commonly used for the surface modification of proteins, peptides, enzymes and liposome to confer several potential beneficial effects [1], [2], [3], [4] and [5]. PEG conjugation with therapeutic proteins, peptides, and small drug molecules has demonstrated increase in their therapeutic efficiency by alterations of solubility, rapid excretion, and non-targeted delivery [6] and [7]. PEGs with HOsingle bond(CH2single bondCH2single bondO)nsingle bondH structure have different physical properties (e.g., viscosity) due to chain length variations, while their chemical properties are almost identical. Increasing n leads to enhanced PEG hydrophobicity because of two nonpolar single bondCH2single bond groups per repeating unit. The polymer size has been shown to play an important role in controlling PEG–protein interaction in solution. Wu and colleagues reported that long-chain PEG is more capable of interacting with protein in aqueous solution, while short chain PEG shows little tendency to interact with proteins [8]. However, it is not known which length is optimal for polymer–protein complex formation. Beside the above observations, Pryal and colleagues suggested that PEG end-group hydrophobicity has important effects on the formation of polymer–lysozyme complexation [9]. They demonstrated that PEG end-group hydrophobicity induces attractive inter-molecular interactions between protein (lysozyme) and the methyl-terminated polymer (i.e., CH3single bond(CH2single bondCH2single bondO)nsingle bondH) that are not observed for the hydroxyl-terminated polymer (i.e., HOsingle bond(CH2single bondCH2single bondO)nsingle bondH) [9]. Study of protein–polymer interactions plays a key role in determination of the polymer's biocompatibility for various biomedical applications and can help for the rational design of effective PEG carriers for protein delivery. Therefore, it is important to understand how these two important characteristics, i.e., size and PEG end-group hydrophobicity are influencing polymer–protein interaction.

To investigate the effect of size and PEG hydrophobic end-group on protein–polymer interaction in solution, two typical model proteins, human serum albumin and bovine serum albumin were selected. These proteins are chosen because they have a similar folding, a well known primary structure, and they are considered as models for studying drug–protein interaction in vitro. Even though there are marked structural similarities between HSA and BSA [10], some differences are observed in the hydrophobicity of these two proteins [11]. Such differences lead to a different affinity of HSA and BSA toward hydrophobic and hydrophilic complex formation. The effects of PEG on protein solubility and stability are well known with PEG having stabilizing effect on protein structure [12], [13], [14], [15] and [16]. It has been shown that PEG interaction with protein is mainly via hydrophilic and H-bonding contacts [17]. However, addition of anthracene to mPEG as a second hydrophobic moiety alters polymer hydrophilic character toward ligand complexation [18]. In view of the differences in the hydrophobicity of HSA and BSA, it was of our interest to examine the effect of different polymer sizes and mPEG-anthracene on polymer–protein interactions.

In the present report, the interactions of serum albumins with PEG-3000, PEG-6000 and mPEG-anthracene in aqueous solution are investigated, using multiple spectroscopic methods and molecular modeling. The effects of polymer chain length and hydrophobic end-group on PEG–protein interactions are reported here.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

โพลี (เอทิลีน glycol) (PEG) และอนุพันธ์โดยทั่วไปใช้สำหรับการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของโปรตีน เปปไทด์ เอนไซม์ และ liposome ประสาทหลายเกิดผลประโยชน์ [1], [2], [3], [4] และ [5] PEG conjugation ด้วยโปรตีนบำบัดโรค เปปไทด์ และโมเลกุลขนาดเล็กยาได้สาธิตเพิ่มประสิทธิภาพการบำบัด โดยการเปลี่ยนแปลงละลาย การขับ ถ่ายอย่างรวดเร็ว และไม่ใช่เป้าหมายจัดส่ง [6] [7] ครู HOsingle บอนด์ (CH2single bondCH2single bondO) nsingle bondH โครงสร้างมีแตกต่างกันคุณสมบัติทางกายภาพ (เช่น ความหนืด) เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความยาวของโซ่ ในขณะที่คุณสมบัติทางเคมีเหมือนกับการ เพิ่ม n นำไปสู่ hydrophobicity ตรึงเพิ่มขึ้นได้เนื่องจากกลุ่มตราสารหนี้ bondCH2single nonpolar เดียวสองต่อหน่วยที่ซ้ำกัน ขนาดของพอลิเมอร์ได้รับการแสดงจะมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการโต้ตอบ PEG-โปรตีนในโซลูชัน วูและผู้ร่วมงานรายงานว่า ตรึงโซ่ยาวขึ้นสามารถโต้ตอบกับโปรตีนละลาย ในขณะที่ห่วงโซ่สั้น PEG แสดงแนวโน้มเล็ก ๆ เพื่อโต้ตอบกับโปรตีน [8] อย่างไรก็ตาม ไม่ทราบความยาวที่เหมาะสำหรับพอลิเมอร์ – โปรตีนซับซ้อนก่อ นอกจากข้อสังเกตข้างต้น Pryal และเพื่อนร่วมงานแนะนำว่า hydrophobicity PEG กลุ่มสุดท้ายมีผลสำคัญต่อการก่อตัวของพอลิเมอร์ – lysozyme complexation [9] พวกเขาแสดงที่ตรึงปลายกลุ่ม hydrophobicity แท้จริงน่าสนใจระหว่างโมเลกุลโต้ตอบระหว่างโปรตีน (lysozyme) และจบด้วย methyl เมอร์ (เช่น CH3single บอนด์ (CH2single bondCH2single bondO) nsingle bondH) ที่ไม่พบการตัดไฮดรอกซิลเมอร์ (เช่น HOsingle บอนด์ (CH2single bondCH2single bondO) nsingle bondH) [9] ศึกษาโปรตีน – เมอร์โต้มีบทบาทสำคัญในการกำหนด biocompatibility ของพอลิเมอร์สำหรับโปรแกรมประยุกต์ต่าง ๆ ทางชีวการแพทย์ และช่วยสำหรับการออกแบบสาย PEG มีประสิทธิภาพสำหรับการจัดส่งโปรตีนเชือด ดังนั้น จะต้องเข้าใจลักษณะสำคัญสองวิธีเหล่านี้ เช่น ขนาดและ PEG hydrophobicity กลุ่มสุดท้ายจะมีอิทธิพลต่อโต้โพลิเมอร์ – โปรตีนการตรวจสอบผลของขนาดและ PEG ได้เลือกสิ้นสุด hydrophobic กลุ่มบนโปรตีนพอลิเมอร์การโต้ตอบในโซลูชัน รุ่นสองโดยทั่วไปโปรตีน มนุษย์ serum albumin และวัว serum albumin โปรตีนเหล่านี้จะถูกเลือกเนื่องจากมีความคล้ายพับ โครงสร้างหลักรู้จัก และพวกเขาถือเป็นแบบจำลองสำหรับการศึกษาในการโต้ตอบยา – โปรตีน แม้ว่าจะมีทำเครื่องหมายโครงสร้างความเหมือนระหว่าง HSA และบีเอสเอ [10], จะสังเกตความแตกต่างใน hydrophobicity ของโปรตีนเหล่านี้สอง [11] ความแตกต่างดังกล่าวนำไปสู่ความสัมพันธ์ต่าง ๆ ของบีเอสเอและ HSA ไปทาง hydrophobic และ hydrophilic ซับซ้อนก่อ ผลของ PEG การละลายของโปรตีนและความมั่นคงจะรู้จักกับ PEG ที่มี stabilizing ผลโปรตีนโครงสร้าง [12], [13], [14], [15] [16] และ มันได้ถูกแสดงว่า ปฏิสัมพันธ์ตรึงกับโปรตีนเป็นส่วนใหญ่ผ่านติดต่อ hydrophilic และ งาน H [17] อย่างไรก็ตาม แห่งแอนทราซีนเพื่อ mPEG เป็น moiety hydrophobic สองเปลี่ยนแปลงอักขระ hydrophilic พอลิเมอร์ต่อลิแกนด์ complexation [18] มุมมองที่แตกต่างใน hydrophobicity HSA และบีเอสเอ มันเป็นของของเราตรวจสอบผลของขนาดของพอลิเมอร์แตกต่างกันและแอนทราซีน mPEG โต้โพลิเมอร์ – โปรตีนในรายงานที่นำเสนอ การโต้ตอบของ albumins เซรั่มกับ PEG-3000, PEG 6000 และ mPEG แอนทราซีนในละลายจะตรวจสอบ ใช้หลายด้านวิธีการและแบบจำลองโมเลกุล ผลของความยาวโซ่พอลิเมอร์และ hydrophobic สิ้นสุดกลุ่มการโต้ตอบ PEG-โปรตีนมีรายงานที่นี่

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

โพลี (เอทิลีนไกลคอล) (PEG) และสัญญาซื้อขายล่วงหน้าที่มีการใช้กันทั่วไปสำหรับการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของโปรตีนเปปไทด์เอนไซม์ไลโปโซมและจะหารือผลประโยชน์ที่อาจเกิดขึ้นหลาย [1], [2], [3] [4] และ [5 ] ผัน PEG กับโปรตีนรักษาเปปไทด์และโมเลกุลของยาเสพติดที่มีขนาดเล็กได้แสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นของประสิทธิภาพการรักษาของพวกเขาโดยการปรับเปลี่ยนของการละลายอย่างรวดเร็วการขับถ่ายและการส่งมอบที่ไม่ใช่เป้าหมาย [6] [7] หมุดกับ HOsingle พันธบัตร (CH2single bondCH2single บอน) nsingle โครงสร้าง bondH มีคุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างกัน (เช่นความหนืด) เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงระยะเวลาในห่วงโซ่ขณะที่คุณสมบัติทางเคมีของพวกเขามีเหมือนกันเกือบ n ที่เพิ่มขึ้นนำไปสู่การไฮโดร PEG ที่เพิ่มขึ้นเพราะสอง nonpolar กลุ่มพันธบัตร bondCH2single เดียวต่อหน่วยซ้ำ ขนาดลิเมอร์ได้รับการแสดงที่จะมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการทำงานร่วมกัน PEG-โปรตีนในการแก้ปัญหา วูและเพื่อนร่วมงานรายงานว่าระยะห่วงโซ่ PEG ที่มีความสามารถมากขึ้นในการมีปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนในสารละลายในขณะที่ห่วงโซ่สั้น PEG แสดงให้เห็นแนวโน้มที่เล็ก ๆ น้อย ๆ ในการโต้ตอบกับโปรตีน [8] แต่ก็ไม่เป็นที่รู้จักซึ่งระยะเวลาที่เหมาะสมสำหรับการเป็นพอลิเมอโปรตีนเชิงซ้อน นอกจากข้อสังเกตข้างต้น Pryal และเพื่อนร่วมงานบอกว่าไฮโดร PEG กลุ่มไฮเอนด์ที่มีผลสำคัญในการก่อตัวของสารประกอบเชิงซ้อนพอลิเมอไลโซไซม์ [9] พวกเขาแสดงให้เห็นว่ากลุ่มไฮโดร PEG-end ที่ก่อให้เกิดการปฏิสัมพันธ์ที่น่าสนใจระหว่างโมเลกุลระหว่างโปรตีน (lysozyme) และพอลิเมอเมธิสิ้นสุด (เช่น CH3single พันธบัตร (CH2single bondCH2single บอน) nsingle bondH) ที่จะไม่ได้สังเกตสำหรับไฮดรอกซิลิเมอร์ที่สิ้นสุด (เช่น , HOsingle พันธบัตร (CH2single bondCH2single บอน) nsingle bondH) [9] การศึกษาปฏิสัมพันธ์โปรตีนลิเมอร์มีบทบาทสำคัญในการกำหนด biocompatibility พอลิเมอร์สำหรับการใช้งานทางการแพทย์ที่หลากหลายและสามารถช่วยในการออกแบบที่มีเหตุผลของผู้ให้บริการที่มีประสิทธิภาพ PEG สำหรับการจัดส่งโปรตีน ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะเข้าใจว่าทั้งสองลักษณะที่สำคัญคือขนาดและ PEG hydrophobicity กลุ่มท้ายมีอิทธิพลต่อการทำงานร่วมกันพอลิเมอโปรตีน. เพื่อศึกษาผลของขนาดและ PEG น้ำแบบ end-กลุ่มปฏิสัมพันธ์โปรตีนในสารละลายพอลิเมอสอง โปรตีนรูปแบบทั่วไปในซีรั่มอัลบูมิมนุษย์และซีรั่มอัลบูมิวัวได้รับการคัดเลือก โปรตีนเหล่านี้จะถูกเลือกเพราะพวกเขามีการพับที่คล้ายกันเป็นโครงสร้างหลักที่รู้จักกันดีและพวกเขาได้รับการพิจารณาเป็นแบบจำลองสำหรับการศึกษาการมีปฏิสัมพันธ์กับยาเสพติดที่มีโปรตีนในหลอดทดลอง ถึงแม้ว่าจะมีความคล้ายคลึงกันมีการทำเครื่องหมายโครงสร้างระหว่าง HSA และบีเอสเอ [10] ความแตกต่างบางส่วนมีการตั้งข้อสังเกตใน hydrophobicity ของทั้งสองโปรตีน [11] ความแตกต่างดังกล่าวนำไปสู่ความสัมพันธ์ที่แตกต่างกันของ HSA และบีเอสเอที่มีต่อการที่ซับซ้อนไม่ชอบน้ำและน้ำก่อ ผลกระทบของ PEG ในการละลายโปรตีนและความมั่นคงเป็นที่รู้จักกันดีกับ PEG ที่มีผลต่อการรักษาเสถียรภาพของโครงสร้างโปรตีน [12] [13] [14] [15] และ [16] มันได้รับการแสดงให้เห็นว่าการทำงานร่วมกันกับ PEG โปรตีนเป็นส่วนใหญ่ที่ติดต่อผ่านทางน้ำและ H-พันธะ [17] อย่างไรก็ตามการเพิ่มขึ้นของแอนทราไปเป็น MPEG เป็นครึ่งหนึ่งไม่ชอบน้ำที่สองสถานการณ์ของตัวละครที่มีต่อน้ำลิเมอร์แกนด์เชิงซ้อน [18] ในมุมมองของความแตกต่างใน hydrophobicity ของบีเอสเอ HSA และมันเป็นที่น่าสนใจของเราที่จะศึกษาผลของขนาดที่แตกต่างกันและพอลิเมอ MPEG-แอนทราปฏิสัมพันธ์พอลิเมอโปรตีน. ในรายงานปัจจุบันปฏิสัมพันธ์ของ albumins ซีรั่มที่มี PEG-3000 , PEG-6000 และ MPEG-แอนทราในสารละลายจะถูกตรวจสอบโดยใช้วิธีสเปกโทรสโกหลายและการสร้างแบบจำลองโมเลกุล ผลกระทบของความยาวโซ่ลิเมอร์และไม่ชอบน้ำแบบ end-กลุ่มปฏิสัมพันธ์ PEG-โปรตีนจะมีการรายงานที่นี่

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

พอลิเอธิลีนไกลคอล ( PEG ) และอนุพันธ์มักใช้สำหรับการปรับผิวโปรตีน , เปปไทด์ , เอนไซม์และไลโปโซม เพื่อหาศักยภาพหลายประโยชน์ผล [ 1 ] [ 2 ] , [ 3 ] , [ 4 ] และ [ 5 ] ตรึงโปรตีนเปปไทด์ การรักษา และโมเลกุลยาเล็ก ๆได้แสดงให้เห็นถึงการเพิ่มประสิทธิภาพในการรักษาของพวกเขาโดยการเปลี่ยนแปลงของการละลายอย่างรวดเร็ว , การขับถ่าย ,และไม่ใช่เป้าหมายการส่งมอบ [ 6 ] [ 7 ] ตอกด้วย hosingle บอนด์ ( ch2single bondch2single Bondo ) โครงสร้าง bondh เดียวมีคุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างกัน ( เช่นความหนืด ) เนื่องจากโซ่ความยาวต่าง ๆ ในขณะที่คุณสมบัติทางเคมีจะเหมือนกันเกือบ เพิ่มขึ้น n นำไปสู่การปรับปรุงตรึงความไม่ชอบ เพราะสองไม่มีขั้วเดียว bondch2single พันธบัตรกลุ่มต่ออีกหน่วยโพลิเมอร์ขนาดได้รับการแสดงที่จะมีบทบาทสำคัญในการควบคุมและการตรึงโปรตีนในสารละลาย วูและเพื่อนร่วมงานรายงานว่าเคลือบโซ่ตรึงคือความสามารถของการมีปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนในสารละลายในขณะที่ตรึงโซ่สั้นแสดงน้อยมีแนวโน้มที่จะโต้ตอบกับโปรตีน [ 8 ] แต่มันไม่เป็นที่รู้จักความยาวที่เหมาะสมสำหรับโพลีเมอร์โปรตีนที่ซับซ้อนและการสร้างนอกจากข้อสังเกตข้างต้น pryal และเพื่อนร่วมงานชี้ให้เห็นว่า กลุ่มปลายหมุดบรรจุภัณฑ์มีผลสำคัญต่อการก่อตัวของพอลิเมอร์และไลโซไซม์ในการเกิดสารประกอบเชิงซ้อน [ 9 ] พวกเขาแสดงให้เห็นว่า กลุ่มปลายตรึง ทำให้มีเสน่ห์ระหว่างโมเลกุลไม่ชอบปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีน ( ไลโซไซม์ ) และเมทิลยกเลิกพอลิเมอร์ ( เช่นch3single บอนด์ ( ch2single bondch2single Bondo ) เดียว bondh ) ที่ไม่พบในไฮดรอกซิลยกเลิกพอลิเมอร์ ( เช่น hosingle บอนด์ ( ch2single bondch2single Bondo ) เดียว bondh ) [ 9 ]การศึกษาปฏิสัมพันธ์โปรตีน–พอลิเมอร์มีบทบาทในการหาปริมาณของพอลิเมอร์ biocompatibility สำหรับการใช้งานด้านต่างๆ และสามารถช่วยในการออกแบบที่มีประสิทธิภาพหมุดผู้ให้บริการจัดส่งอาหาร ดังนั้น , มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะเข้าใจวิธีการเหล่านี้ที่สำคัญ 2 ประการได้แก่ขนาดและตรึงสิ้นสุดกลุ่มบรรจุภัณฑ์พอลิเมอร์ซึ่งมีผลต่อโปรตีนปฏิสัมพันธ์ .

เพื่อศึกษาผลของขนาดและตัวจบ ) กลุ่มโปรตีน–พอลิเมอร์ปฏิสัมพันธ์ในสารละลายโปรตีนทั้งสองรูปแบบทั่วไปของมนุษย์และอัลบูมิน ซีรั่มอัลบูมินได้รับเลือก โปรตีนเหล่านี้จะถูกเลือกเพราะพวกเขามีการพับที่คล้ายกัน , ที่รู้จักกันดีหลักโครงสร้างและพวกเขาจะถือว่าเป็นรูปแบบการศึกษาปฏิสัมพันธ์โปรตีน ยาสำหรับเด็ก แม้ว่าจะมีความคล้ายคลึงกันทางโครงสร้างระหว่างเครื่องหมาย HSA และ BSA [ 10 ] มีความแตกต่างที่พบในบรรจุภัณฑ์ของทั้งสองโปรตีน [ 11 ] ความแตกต่างดังกล่าวนำไปสู่ความสัมพันธ์ที่แตกต่างกันของ HSA ( ต่อ ) และน้ำและการพัฒนาที่ซับซ้อนผลของหมุดในการละลายโปรตีนและความมั่นคงจะรู้จักกันดีกับหมุดที่มีผลต่อเสถียรภาพของโปรตีนโครงสร้าง [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] มันได้ถูกแสดงที่ตรึงการมีปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนเป็นหลักผ่านน้ำและพันธะติดต่อ [ 17 ] อย่างไรก็ตามนอกเหนือจากโปรแกรม MPEG เป็นวินาที ) มีค่าเปลี่ยนแปลงพอลิเมอร์ที่มีตัวละครที่มีสารประกอบเชิงซ้อนลิแกนด์ [ 18 ] ในมุมมองของความแตกต่างในความไม่ชอบของ HSA และ BSA มันความสนใจของเราเพื่อศึกษาอิทธิพลของขนาดของพอลิเมอร์ที่แตกต่างกันและ MPEG แอนทราซีนต่อพอลิเมอร์–โปรตีนปฏิสัมพันธ์

ในรายงานปัจจุบัน ปฏิกิริยาของเซรั่ม peg-3000 ลบูมินด้วย ,peg-6000 และ MPEG แอนทราซีนในสารละลายที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ใช้วิธีการทางโมเลกุลแบบหลาย ผลของความยาวสายโซ่พอลิเมอร์ และกลุ่มคอนจบ ) –โปรตีนปฏิสัมพันธ์มีรายงานที่นี่