Synthetic Monopartite Peptide That Enables the Nuclear Import of Genes Delivered by the Neurotensin-Polyplex Vector


Por: Lopez-Salas F.E., Nadella R., Maldonado-Berny M., Escobedo-Sanchez M.L., Fiorentino-Pérez R., Gatica-García B., Fernandez-Parrilla M.A., Mario Gil M., Reyes-Corona D., García U., Orozco-Barrios C.E., Gutierrez-Castillo M.E., Martinez-Fong D.

Publicada: 1 ene 2020
Resumen:
Neurotensin (NTS)-polyplex is a multicomponent nonviral vector that enables gene delivery via internalization of the neurotensin type 1 receptor (NTSR1) to dopaminergic neurons and cancer cells. An approach to improving its therapeutic safety is replacing the viral karyophilic component (peptide KPSV40; MAPTKRKGSCPGAAPNKPK), which performs the nuclear import activity, by a shorter synthetic peptide (KPRa; KMAPKKRK). We explored this issue and the mechanism of plasmid DNA translocation through the expression of the green fluorescent protein or red fluorescent protein fused with KPRa and internalization assays and whole-cell patch-clamp configuration experiments in a single cell together with importin a/ß pathway blockers. We showed that KPRa electrostatically bound to plasmid DNA increased the transgene expression compared with KPSV40 and enabled nuclear translocation of KPRa-fused red fluorescent proteins and plasmid DNA. Such translocation was blocked with ivermectin or mifepristone, suggesting importin a/ß pathway mediation. KPRa also enabled NTS-polyplex-mediated expression of reporter or physiological genes such as human mesencephalic-derived neurotrophic factor (hMANF) in dopaminergic neurons in vivo. KPRa is a synthetic monopartite peptide that showed nuclear import activity in NTS-polyplex vector-mediated gene delivery. KPRa could also improve the transfection of other nonviral vectors used in gene therapy. ©

Filiaciones:
Lopez-Salas F.E.:
 Programa de Doctorado en Nanociencias y Nanotecnología, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Av. Instituto Politécnico Nacional, No. 2508, San Pedro Zacatenco Ciudad de Mexico, 07360, Mexico

Nadella R.:
 Biosciences, IIIT Srikakulam, RGUKT, Srikakulam District Etcherla Andhra Pradesh, 532402, India

Maldonado-Berny M.:
 Departamento de Fisiología, Biofísica y Neurociencias, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Av. Instituto Politécnico Nacional, No. 2508, San Pedro Zacatenco, Ciudad de Mexico, 07360, Mexico

Escobedo-Sanchez M.L.:
 Departamento de Fisiología, Biofísica y Neurociencias, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Av. Instituto Politécnico Nacional, No. 2508, San Pedro Zacatenco, Ciudad de Mexico, 07360, Mexico

Fiorentino-Pérez R.:
 Departamento de Fisiología, Biofísica y Neurociencias, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Av. Instituto Politécnico Nacional, No. 2508, San Pedro Zacatenco, Ciudad de Mexico, 07360, Mexico

Gatica-García B.:
 Departamento de Fisiología, Biofísica y Neurociencias, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Av. Instituto Politécnico Nacional, No. 2508, San Pedro Zacatenco, Ciudad de Mexico, 07360, Mexico

Fernandez-Parrilla M.A.:
 Departamento de Fisiología, Biofísica y Neurociencias, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Av. Instituto Politécnico Nacional, No. 2508, San Pedro Zacatenco, Ciudad de Mexico, 07360, Mexico

Mario Gil M.:
 Departamento de Farmacología, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Av. Instituto Politécnico Nacional, No. 2508, San Pedro Zacatenco, Ciudad de Mexico, 07360, Mexico

Reyes-Corona D.:
 Departamento de Fisiología, Biofísica y Neurociencias, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Av. Instituto Politécnico Nacional, No. 2508, San Pedro Zacatenco, Ciudad de Mexico, 07360, Mexico

García U.:
 Departamento de Fisiología, Biofísica y Neurociencias, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Av. Instituto Politécnico Nacional, No. 2508, San Pedro Zacatenco, Ciudad de Mexico, 07360, Mexico

Orozco-Barrios C.E.:
 Hospital de Especialidades Dr. Bernardo Sepúlveda, Centro Médico Nacional Siglo XXI, Unidad de Investigaciones Médicas en Enfermedades Neurológicas, CONACyT, Av. Cuauhtémoc 330, Doctores, Ciudad de Mexico, 06720, Mexico

Gutierrez-Castillo M.E.:
 Departamento de Biociencias e Ingeniería, Centro Interdisciplinario de Investigaciones y Estudios Sobre Medio Ambiente y Desarrollo, Instituto Politécnico Nacional, 30 de junio de 1520 s/n, La Laguna Ticoman, Ciudad de Mexico, 07340, Mexico

Martinez-Fong D.:
 Programa de Doctorado en Nanociencias y Nanotecnología, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Av. Instituto Politécnico Nacional, No. 2508, San Pedro Zacatenco Ciudad de Mexico, 07360, Mexico

 Departamento de Fisiología, Biofísica y Neurociencias, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Av. Instituto Politécnico Nacional, No. 2508, San Pedro Zacatenco, Ciudad de Mexico, 07360, Mexico
ISSN: 15438384
Editorial
AMER CHEMICAL SOC, 1155 16TH ST, NW, WASHINGTON, DC 20036 USA, Estados Unidos America
Tipo de documento: Article
Volumen: 17 Número: 12
Páginas: 4572-4588
WOS Id: 000599194800015
ID de PubMed: 33125243
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