Рецептор-опосредованный эндоцитоз – важный путь поступления желатиновых наночастиц в клетки

  • Алла Ивановна Потапович Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Татьяна Олеговна Сухан Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Татьяна Геннадьевна Шутова Институт химии новых материалов НАН Беларуси, ул. Ф. Скорины, 36, 220141, г. Минск, Беларусь
  • Владимир Андреевич Kостюк Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь https://orcid.org/0000-0002-1246-4131

Аннотация

Представлены экспериментальные данные, детализирующие возможности использования желатиновых наночастиц, полученных методом двухстадийной десольватации без использования поверхностно-активных веществ, в качестве средств доставки фармакологически активных субстанций в культивируемые нормальные и раковые клетки человека. Показано, что клатрин-зависимый эндоцитоз является основным путем поступления наночастиц в нормальные фибробласты человека и раковые клетки линии MDA-MB-231. Благодаря данному виду эндоцитоза в клетки попадает более 50 % желатиновых наночастиц. Установлено, что в процессе клатрин-зависимого эндоцитоза эти наночастицы специфически связываются с коллагеновыми рецепторами.

Биографии авторов

Алла Ивановна Потапович, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат биологических наук; ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории физиологии кафедры физиологии человека и животных биологического факультета

Татьяна Олеговна Сухан, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат биологических наук; старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории физиологии кафедры физиологии человека и животных биологического факультета

Татьяна Геннадьевна Шутова, Институт химии новых материалов НАН Беларуси, ул. Ф. Скорины, 36, 220141, г. Минск, Беларусь

кандидат химических наук; ведущий научный сотрудник лаборатории биополимерных капсулированных структур

Владимир Андреевич Kостюк, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор химических наук, доцент; заведующий научно-исследовательской лабораторией физиологии кафедры физиологии человека и животных биологического факультета

Литература

  1. Sahoo SK, Labhasetwar V. Nanotech approaches to drug delivery and imaging. Drug Discovery Today. 2003;8(24):1112–1120. DOI: 10.1016/S1359-6446(03)02903-9.
  2. Bareford LM, Swaan PW. Endocytic mechanisms for targeted drug delivery. Advanced Drug Delivery Reviews. 2007;59(8):748 –758. DOI: 10.1016/j.addr.2007.06.008.
  3. Akinc A, Battaglia G. Exploiting endocytosis for nanomedicines. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology [Internet]. 2013 [cited 2019 July 1];5(11):a016980. Available from: https://cshperspectives.cshlp.org/content/5/11/a016980.full. DOI: 10.1101/cshperspect.a016980.
  4. Birge RB, Ucker DS. Innate apoptotic immunity: the calming touch of death. Cell Death and Differentiation. 2008;15(7):1096 –1102.
  5. Wang J, Byrne JD, Napier ME, DeSimone JM. More effective nanomedicines through particle design. Small. 2011;7(14):1919 –1931. DOI: 10.1002/smll.201100442.
  6. Rappoport JZ. Focusing on clathrin-mediated endocytosis. Biochemical Journal. 2008;412(3):415– 423. DOI: 10.1042/BJ20080474.
  7. Zhang S, Li J, Lykotrafitis G, Bao G, Suresh S. Size-dependent endocytosis of nanoparticles. Advanced Materials. 2009;21(4):419 – 424. DOI: 10.1002/adma.200801393.
  8. Suhan TO, Shutova TG, Ushenkina AM, Potapovich AI, Kostyuk VA. Obtaining gelatin nanoparticles and study their interaction with cultured cells. Journal of Belarusian State University. Biology. 2018;1:13–19. Russian.
  9. Coester CJ, Langer K, Von Briesen H, Kreuter J. Gelatin nanoparticles by two step desolvation a new preparation method, surface modifications and cell uptake. Journal of Microencapsulation. 2000;17(2):187–193. DOI: 10.1080/026520400288427.
  10. Sorensen KK, Simon-Santamaria J, McCuskey RS, Smedsrоd B. Liver sinusoidal endothelial cells. Comprehensive Physiology. 2015;5(4):1751–1774. DOI: 10.1002/cphy.c140078.
  11. Smedsrod B, Melkko J, Risteli L, Risteli J. Circulating C‐terminal propeptide of type I procollagen is cleared mainly via the mannose receptor in liver endothelial cells. Biochemical Journal. 1990;271(2):345–350. DOI: 10.1042/bj2710345.
  12. Lu ML, McCarron RJ, Jacobson BS. Initiation of HeLa cell adhesion to collagen is dependent upon collagen receptor upregulation, segregation to the basal plasma membrane, clustering and binding to the cytoskeleton. Journal of Cell Science. 1992;101(4):873– 883.
  13. Vina-Vilaseca A, Bender-Sigel J, Sorkina T, Closs EI, Sorkin A. Protein kinase C-dependent ubiquitination and clathrin-mediated endocytosis of the cationic amino acid transporter CAT-1. Journal of Biological Chemistry. 2011;286(10):8697– 8706. DOI: 10.1074/jbc.M110.186858.
  14. Kovács T, Kárász A, Szöllősi J, Nagy P. The density of GM1-enriched lipid rafts correlates inversely with the efficiency of transfection mediated by cationic liposomes. Cytometry. Part A. 2009;75A(8):650 – 657. DOI: 10.1002/cyto.a.20756.
  15. Harush-Frenkel O, Rozentur E, Benita S, Altschuler Y. Surface charge of nanoparticles determines their endocytic and transcytotic pathway in polarized MDCK cells. Biomacromolecules. 2008;9(2):435– 443. DOI: 10.1021/bm700535p.
  16. Vighi E, Leo E. Studying the in vitro behavior of cationic solid lipid nanoparticles as a nonviral vector. Nanomedicine. 2012;7(1):9 –12. DOI: 10.2217/nnm.11.168.
Опубликован
2020-02-18
Ключевые слова: эндоцитоз, желатиновые наночастицы, фибробласты, клеточная линия MDA-MB-231, нильский красный, желатин, хлорпромазин
Как цитировать
Потапович, А. И., Сухан, Т. О., Шутова, Т. Г., & KостюкВ. А. (2020). Рецептор-опосредованный эндоцитоз – важный путь поступления желатиновых наночастиц в клетки. Журнал Белорусского государственного университета. Биология, 1, 3-10. https://doi.org/10.33581/2521-1722-2020-1-3-10
Раздел
Клеточная биология и физиология