Конструирование комплексного стимулятора ангиогенеза на основе гибридного белка ANGPT1_VEGF165

Саченко А. Б.; Попичева Е. А.; Щур В. B.; Усанов С. А.; Янцевич А. В.

Конструирование комплексного стимулятора ангиогенеза на основе гибридного белка ANGPT1_VEGF165

Саченко А. Б., Попичева Е. А., Щур В. B., Усанов С. А., Янцевич А. В.

2026

https://doi.org/10.29235/1561-8331-2026-62-1-57-70

Белки VEGF165 и ANGPT1 являются ключевыми регуляторами ангиогенеза, что лежит в основе терапевтических подходов к лечению хронической ишемии нижних конечностей. Конструирование гибридного белка на их основе потенциально способно значительно усилить терапевтический эффект. Для определения оптимального расположения функциональных доменов гибридного белка (VEGF165_ANGPT1 или ANGPT1_VEGF165), а также для установления оптимальной длины и аминокислотного состава пептидного линкера между двумя белками проведен анализ траекторий молекулярной динамики и пространственных структур 134 гибридных белков. Определены оптимальные линкеры для ANGPT1_VEGF165: GGGSGGGGSGGGSGGGS, GGGGSGGGGSGGGGS, GGGSGGGGS, PAPAPAP и для VEGF165_ANGPT1: GGGGSGGGGGS, GGGSGGGGSGGGGSGGGS, GGGGSGGGGSGGGGSGGGGS, которые способствуют повышению стабильности гибридных белков. По результатам исследования отобран вариант ANGPT1_VEGF165 с линкером GGGSGGGGSGGGSGGGS для анализа его функциональной активности.

Саченко А. Б., Попичева Е. А., Щур В. B., Усанов С. А., Янцевич А. В. Конструирование комплексного стимулятора ангиогенеза на основе гибридного белка ANGPT1_VEGF165. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук. 2026;62(1):57-70. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2026-62-1-57-70

Цитирование

Список литературы

1. ACC/AHA guidelines for the management of patients with acute myocardial infarction: executive summary: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (Committee on Management of Acute Myocardial Infarction) / T. J. Ryan, J. L. Anderson, E. M. Antman [et al.] // Circulation. – 1996. – Vol. 94, № 9. – P. 2341–2350. https://doi.org/10.1161/01.cir.94.9.23412

2. Genetic immunization is a simple method for eliciting an immune response / D. C. Tang, M. DeVit, S. A. J. N. Johnston // Nature. – 1992. – Vol. 356, № 6365. – P. 152–154. https://doi.org/10.1038/356152a0

3. DNA vaccines approach: from concepts to applications / V. B. Pereira, M. Zurita-Turk, T. D. L. Saraiva [et al.] // World Journal of Vaccines. – 2014. – Vol. 4, № 2. – P. 50–71. https://doi.org/10.4236/wjv.2014.42008

4. Local intramuscular administration of ANG1 and VEGF genes using plasmid vectors mobilizes CD34+ cells to peripheral tissues and promotes angiogenesis in an animal model / J. P. Skóra, M. Antkiewicz, D. Kupczyńska [et al.] // Biomedicine and Pharmacotherapy. – 2021. – Vol. 143. – P. 112–186. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2021.112186

5. Червяков, Ю. В. Эффективность генной терапии и стандартного консервативного лечения хронической ишемии нижних конечностей атеросклеротического генеза / Ю. В. Червяков, О. Н. Власенко // Вестник хирургии имени И. И. Грекова. – 2018. – Т. 177, № 2. – C. 64–71. https://doi.org/10.24884/0042-4625-2018-177-2-64-69

6. Therapeutic angiogenesis with recombinant fibroblast growth factor-2 for intermittent claudication (the TRAFFIC study): a randomised trial / R. J. Lederman, F. O. Mendelsohn, R. D. Anderson [et al.] // The Lancet. – 2002. – Vol. 359, № 9323. – P. 2053–2058. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(02)08937-7

7. Морфогенетические механизмы клеточных взаимодействий в процессе ангиогенеза / М. В. Мнихович, Д. Гершзон, М. Брикман [и др.] // Журнал анатомии и гистопатологии. – 2012. – Т. 1, № 3. – C. 53–65.

8. Yoder, M. C. Human Endothelial Progenitor Cells / M. C. Yoder // Journal Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. – 2012. – Vol. 9, № 2. – P. 1–15. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a006692

9. Nanocomposite scaffolds for accelerating chronic wound healing by enhancing angiogenesis / H. Nosrati, R. A. Khouy, A. Nosrati [et al.] // Journal of Nanobiotechnology. – 2021. – Vol. 19, № 1. – P. 1–21. https://doi.org/10.1186/s12951-020-00755-7

10. Plasma angiopoietin-1 is lower after ischemic stroke and associated with major disability but not stroke incidence / J. Golledge, P Clancy., J. Maguire [et al.] // Stroke. – 2014. – Vol. 45, № 4. – P. 1064–1068. https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.113.004339

11. Combination of VEGF(165)/Angiopoietin-1 gene and endothelial progenitor cells for therapeutic neovascularization / F. Chen, Z. Tan, Ch. Yu. Dong [et al.] // European Journal of Pharmacology. – 2007. – Vol. 568, № 1. – P. 222–230. https://doi.org/ 10.1016/j.ejphar.2007.04.047

12. A combination of VEGF 165 / HGF genes is more effective in blood vessels formation than ANGPT 1 / VEGF 165 genes in an in vivo rat model / P. Barc, T. Plonek, D. Baczynska [et al.] // Journal of Clinical and Experimental Medicine. – 2016. – Vol. 9, № 7. – P. 12737–12744.

13. Kim, D. E. Protein structure prediction and analysis using the Robetta server / D. E. Kim, D. Chivian, D. Baker // Nucleic Acids Research. – 2004. – Vol. 32. – P. 526–531. https://doi.org/10.1093/nar/gkh468

14. Šali, A. Comparative protein modelling by satisfaction of spatial restraints / A. Šali, T. L. Blundell // Journal of Molecular Biology. – 1993. – Vol. 234, № 3. – P. 779–815. https://doi.org/10.1006/jmbi.1993.1626

15. Shamriz, S. Effect of linker length and residues on the structure and stability of a fusion protein with vaccine application / S. Shamriz, H. Ofoghi, N. Moazami // Computers in Biology and Medicine. – 2016. – Vol. 76, № 1. – P. 24–29. https://doi.org/10.1016/j.compbiomed.2016.06.015

16. Peptide linker increased the stability of pneumococcal fusion protein vaccine candidate / L. Zane, St. Kraschowetz, M. M. Trentini [et al.] // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. – 2023. – Vol. 11. – P. 1–18. https://doi.org/10.3389/ fbioe.2023.1108300

17. UCSF ChimeraX: Structure visualization for researchers, educators, and developers / E. F. Pettersen, Th. D. Goddard, C. C. Huang [et al.] // Protein Science. – 2021. – Vol. 30, № 1. – P. 70–82. https://doi.org/10.1002/pro.3943

18. QMEANDisCo-distance constraints applied on model quality estimation / G. Studer, C. Rempfer, A. M. Waterhouse [et al.] // Bioinformatics. – 2020. – Vol. 36, № 8. – P. 1765–1771. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btz828

19. Yantsevich, A. V. Oligonucleotide Preparation Approach for Assembly of DNA Synthons / A. V. Yantsevich, V. V. Shchur, S. A. Usanov // SLAS Tech. – 2019. – Vol. 24, № 6. – P. 556–568. https://doi.org/10.1177/2472630319850534

20. Effective production of human growth factors in Escherichia coli by fusing with small protein 6HFh8 / Y. S. Kim, H.-J. Lee, M.-H. Han [et al.] // Microbial Cell Factories. – 2021. – Vol. 20, № 9. – P. 1–16. https://doi.org/10.1186/s12934020-01502-1

21. Preparation and functional characterization of human vascular endothelial growth factor-melittin fusion protein with analysis of the antitumor activity in vitro and in vivo / D. Wang, L. Hu, M. Su [et al.] // International Journal of Oncology. – 2015. – Vol. 47, № 3. – P. 1160–1168. https://doi.org/10.3892/ijo.2015.3078

22. New soluble angiopoietin analog of Hepta-ANG1 prevents pathological vascular leakage / P. Liu, M. Ryczko, X. Xie [et al.] // Biotechnology and Bioengineering. – 2021. – Vol. 118, № 1. – P. 423–432. https://doi.org/10.1002/bit.27580

23. Ангиогенные и антиноцицептивные эффекты генотерапевтической конструкции рcDNA_ VEGF165 в условиях хронической ишемии конечности в эксперименте in vivo / В. Г. Богдан, А. С. Доронькина, И. П. Жаворонок [и др.] // Доклады Национальной академии наук Беларуси. – 2024. – Т. 68, № 2. – С. 138–147. https://doi.org/10.29235/1561-83232024-68-2-138-147

24. Higgins, N. P. Topological Behavior of Plasmid DNA / N. P. Higgins, A. V. Vologodskii // Microbiology Spectrum. – 2015. – Vol. 3, № 2. https://doi.org/10.1128/microbiolspec.PLAS-0036-2014

25. Influence of plasmid DNA topology on the transfection properties of DOTAP/DOPE lipoplexes / K. Remaut, N. N. Sanders, F. Fayazpour [et al.] // Journal of Controlled Release. – 2006. – Vol. 115, № 3. – P. 335–343. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2006.08.009

Источник

Информация

Автор

Саченко А. Б. Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Попичева Е. А. Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Щур В. B. Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Усанов С. А. Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Янцевич А. В. Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси

Страницы

57-70

Год издания

2026

Ключевые слова

Коллекции

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук