A substrate-selective enzyme-catalysis assembly strategy for oligopeptide hydrogel-assisted combinatorial protein delivery
Nanomedicine study published in Nano Letters (2017)
Abstract
Oligopeptide hydrogels for localized protein delivery have considerable potential to reduce systemic side effects but maximize therapeutic efficacy. Although enzyme catalysis to induce formation of oligopeptide hydrogels has the merits of unique regio- and enantioselectivity and mild reaction conditions, it may cause the impairment of function and activity of the encapsulated proteins by proteolytic degradation during gelation. Here we report a novel enzyme-catalysis strategy for self-assembly of oligopeptide hydrogels using an engineered protease nanocapsule with tunable substrate selectivity. The protease-encapsulated nanocapsule shielded the degradation activity of protease on the laden proteins due to the steric hindrance by the polymeric shell weaved around the protease, whereas the small-molecular precursors were easier to penetrate across the polymeric network and access the catalytic pocket of the protease to convert to the gelators for self-assembling hydrogel. The resulting oligopeptide hydrogels supported a favorable loading capacity without inactivation of both an antiangiogenic protein, hirudin and an apoptosis-inducing cytokine, TRAIL as model proteins. The hirudin and TRAIL coloaded oligopeptide hydrogel for combination cancer treatment showed enhanced synergistic antitumor effects both in vitro and in vivo.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Резюме
Substrate-selective enzyme catalysis to assemble oligopeptide hydrogels for combinatorial protein delivery — applied to bring together hirudin and other therapeutic proteins.
Почему это важно для гирудотерапии
В данном исследовании разработана стратегия субстрат-селективной ферментативно-каталитической сборки олигопептидных гидрогелей с использованием инженерных нанокапсул протеаз с регулируемой субстратной селективностью; продемонстрирована хорошая емкость загрузки без инактивации как гирудина (в качестве модельного антиангиогенного белка), так и TRAIL (цитокина, индуцирующего апоптоз). Полимерная оболочка нанокапсулы протеазы защищала инкапсулированные белки от деградации, обеспечивая доступ маломолекулярных предшественников к каталитическому карману для формирования гидрогеля, а гидрогель с совместно загруженными гирудином/TRAIL продемонстрировал усиленные синергетические противоопухолевые эффекты как in vitro, так и in vivo. Это имеет отношение к ASH, поскольку демонстрирует новую платформу доставки, сохраняющую биологическую активность гирудина в процессе инкапсуляции и локального высвобождения. Ограничение состоит в том, что это доклиническое исследование в области биоматериалов и доставки лекарственных препаратов, в котором гирудин используется преимущественно как модельный антиангиогенный белок для применения в онкологии, а не для антикоагуляции или гирудотерапии; релевантность для терапии на основе пиявок ограничена методологией доставки препаратов.
Цитирование
A substrate-selective enzyme-catalysis assembly strategy for oligopeptide hydrogel-assisted combinatorial protein delivery.
Jiang T et al. · Nano letters, 2017
Связанный клинический контекст
Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой
Добавлено в библиотеку ASH: May 27, 2026 · Последнее обновление сайта: 18 июня 2026 г.