Аннотация
Ведение. Пептид Gly-His-Lys (GHK), являющийся фрагментом коллагена 1-го типа, обладает широким спектром биологических эффектов, в том числе нейротропных, обладает анксиолитическим и анальгетическим действием. Однако GHK подвержен действию протеаз и для увеличения продолжительности его эффектов к С-концу были присоединены различные пролинсодержащие аминокислотные последовательности. Цель исследования. Изучение поведения крыс в тесте принудительного плавания при применении пептида GHK-PGP и его структурных аналогов. Материал и методы. Эксперименты выполнены на 200 крысах-самцах Вистар массой 170–190 г. В работе использованы пептиды, синтезированные в лаборатории молекулярной фармакологии пептидов НИЦ «Курчатовский институт» (GHK, Pro-Gly-Pro (PGP), Gly-His-Lys-Pro-Gly-Pro (GHK-PGP), Gly-His-Lys-Gly-Pro (GHK-GP), Gly-His-Lys-Pro (GHK-P), Gly-His-Lys-Val-Glu-Pro (GHK-VEP)), которые вводили внутрибрюшинно за 15 мин до начала эксперимента в дозах 0,5; 5,0 и 50,0 мкг/кг. Поведение животных оценивали в тесте принудительного плавания. Результаты. GHK в дозе 5,0 мкг/кг вызывал снижение двигательной активности, а пептид PGP в дозах 0,5 и 50,0 мкг/кг обладал выраженным антидепрессивным действием. GHK-PGP обладал антидепрессивным действием только в дозе 5,0 мкг/кг. Таким образом, в общей молекуле GHK-PGP пептид PGP нивелировал эффект GHK и являлся ее структурной частью, определяющий данный вид биологической активности. У GHK-GP отсутствовали эффекты во всех дозах. Пептид GHK-VEP оказывал антидепрессивное действие в дозе 0,5 мкг/кг. Заключение. GHK-PGP и его структурные модификации с применением пролинсодержащих аминокислотных последовательностей оказывают влияние на поведение в тесте принудительного плавания у крыс, при этом анксиолитический эффект GHK нивелируется с появлением антидепрессивного действия.
Ключевые слова
Авторы и аффилиации
https://elibrary.ru/ycvjne М.Е. Алферова(1), И.И. Бобынцев(1), А.О. Ворвуль(1), А.Н. Тенькова(1), Л.А. Андреева(2), Н.Ф. Мясоедов(2)
1-ФГБОУ ВО «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения
Российской Федерации, Российская Федерация, 305041, Курск, ул. Карла Маркса, 3;
2-ФГБУ Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»,
Российская Федерация, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1
Литература
1. Kukowska M., Dzierzbicka K. Developments in the synthesis and biological activity of glycyl-L-histydyl- L-lysine derivatives. Curr Med Chem. 2014; 21 (13): 1505–21. DOI: 10.2174/0929867321666131218095056.
2. Pickart L. Regenerative and protective actions of the GHK-Cu peptide in the light of the new gene data. International Journal of Molecular Sciences. 2018; 19 (7): 1987. DOI: 10.3390/ijms19071987.
3. Zhou J., Li Q., Wu W., Zhang X., Zuo Z., Lu Y., Zhao H., et al. Discovery of Novel Drug Candidates for Alzheimer’s Disease by Molecular Network Modeling. Front Aging Neurosci. 2022; 14: 850217. DOI: 10.3389/fnagi.2022.850217.
4. Бобынцев И.И., Чернышева О.И., Долгинцев М.Е., Смахтин М.Ю., Белых А.Е. Исследование анксиолитических эффектов пептида Gly-His-Lys и его аналогов. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2014; 158 (12): 684–7. [Bobyntsev I.I., Chernysheva O.I., Dolgintsev M.E., Smakhtin M.Y., Belykh A.E. Anxiolytic effects of Gly-His-Lys peptide and its analogs. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2014; 158 (12): 684–7 (In Russian)].
5. Conato C., Gavioli R., Guerrini R., Kozlowski H., Mlynarz P., Pasti C. et al. Copper complexes of glycyl-histidyl-lysine and two of its synthetic analogues: chemical behaviour and biological activity. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – General Subjects. 2001; 1526 (2): 199–210. DOI: 10.1016/s0304-4165(01)00127-1.
6. Lesotho N., Peme T., Makatini M. Design, synthesis, and characterization of type I collagen mimetic peptides. J. Pept Sci. 2024; 30 (1): e3531. DOI: 10.1002/psc.3531.
7. Шевченко К.В., Нагаев И.Ю., Андреева Л.А., Шевченко В.П., Мясоедов Н.Ф. Устойчивость пролинсодержащих пептидов в биологических средах. Биомедицинская химия. 2019; 65 (3): 180–201. [Shevchenko K.V., Nagaev I.Y., Andreeva L.A., Shevchenko V.P., Myasoedov N.F. Stability of proline peptides in biological fluids. Biomedical chemistry. 2019; 65 (3): 180–201. DOI: 10.18097/PBMC20196503180. (In Russian)].
8. Misiura M., Miltyk W. Proline-containing peptides-New insight and implications: A Review. Biofactors. 2019; 45 (6): 857–66. DOI: 10.1002/biof.1554.
9. Жуйкова С.Е. Глипролины – регуляторные пептиды с интегративным действием. Интегративная физиология. 2020; 1 (4): 303–16. [Zhuikova S.E. Glyprolines: regulatory peptides with an integrative action. Integrative Physiology. 2020; 1 (4): 303–16. DOI: 10.33910/2687-1270-2020-1-4-303-316 (In Russian)].
10. Seredenin S.B., Gudasheva T.A., Boiko S.S., Kovalev G.I., Voronin M.V., Yarkova M.A. Endogenous dipeptide cycloprolylglycine shows selective anxiolytic activity in animals with manifest fear reaction. Bull Exp. Biol. Med. 2002; 133 (4): 360–2. DOI: 10.1023/a:1016293904149.
11. Миронов А.Н. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. Москва: Гриф и К., 2012; 944. [Mironov A.N. Rukovodstvo po provedeniyu doklinicheskikh issledovaniy lekarstvennykh sredstv [Guidelines for preclinical studies of drugs Part one.]. Chast pervaia. Moskva: Grif i K., 2012; 944 (In Russian)].
12. Ковалева М.А., Макарова М.Н., Макаров В.Г., Горячева М.А. Применение теста «принудительное плавание» при проведении доклинических исследований. Международный вестник ветеринарии. 2015; 4: 90–5. [Kovaleva M., Makarova M., Makarov V., Goryacheva M. Application of «forced swimming» test for preclinical trials. International bulletin of Veterinary Medicine. 2015; 4: 90–5 (In Russian)].
13. Badmaeva S.E., Kopylova G.N., Abushinova N.N., Samonina G.E., Umarova B.A. Effects of glyprolines on stress-induced behavioral disorders in rats. Neurosci Behav Physiol. 2006; 36 (4): 409–13. DOI: 10.1007/s11055-006-0032-x.
14. Kopylova G.N., Bakaeva Z.V., Badmaeva S.E., Umarova B.A., Samonina G.E., Guseva A.A. Therapeutic effects of glyprolines (PGP, GP, and PG) in rats with stress-induced behavioral disorders. Bull Exp. Biol. Med. 2007; 143 (2): 167–70. DOI: 10.1007/s10517-007-0040-z.
15. Bian X., Zhou N., Zhao Y., Fang Y., Li N., Zhang X., Wang X., et al. Identification of proline, 1-pyrroline-5-carboxylate and glutamic acid as biomarkers of depression reflecting brain metabolism using carboxylomics, a new metabolomics method. Psychiatry Clin Neurosci. 2023; 77 (4): 196–204. DOI: 10.1111/pcn.13517.