Integrating Enzymatic Self-Assembly and Mitochondria Targeting for Selectively Killing Cancer Cells without Acquired Drug Resistance

癌细胞 化学 线粒体 脱磷 内吞作用 细胞器 细胞生物学 生物化学 酶 细胞 癌症 磷酸酶 生物 遗传学
作者
Huaimin Wang,Zhaoqianqi Feng,Youzhi Wang,Rong Zhou,Zhimou Yang,Bing Xu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:138 (49): 16046-16055 被引量:312
标识
DOI:10.1021/jacs.6b09783
摘要

Targeting organelles by modulating the redox potential of mitochondria is a promising approach to kill cancer cells that minimizes acquired drug resistance. However, it lacks selectivity because mitochondria perform essential functions for (almost) all cells. We show that enzyme-instructed self-assembly (EISA), a bioinspired molecular process, selectively generates the assemblies of redox modulators (e.g., triphenyl phosphinium (TPP)) in the pericellular space of cancer cells for uptake, which allows selectively targeting the mitochondria of cancer cells. The attachment of TPP to a pair of enantiomeric, phosphorylated tetrapeptides produces the precursors (L-1P or D-1P) that form oligomers. Upon dephosphorylation catalyzed by ectophosphatases (e.g., alkaline phosphatase (ALP)) overexpressed on cancer cells (e.g., Saos2), the oligomers self-assemble to form nanoscale assemblies only on the surface of the cancer cells. The cancer cells thus uptake these assemblies of TPP via endocytosis, mainly via a caveolae/raft-dependent pathway. Inside the cells, the assemblies of TPP-peptide conjugates escape from the lysosome, induce dysfunction of mitochondria to release cytochrome c, and result in cell death, while the controls (i.e., omitting TPP motif, inhibiting ALP, or removing phosphate trigger) hardly kill the Saos2 cells. Most importantly, the repeated stimulation of the cancers by the precursors, unexpectedly, sensitizes the cancer cells to the precursors. As the first example of the integration of subcellular targeting with cell targeting, this study validates the spatial control of the assemblies of nonspecific cytotoxic agents by EISA as a promising molecular process for selectively killing cancer cells without inducing acquired drug resistance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
软嘴唇完成签到,获得积分10
1秒前
wan发布了新的文献求助10
1秒前
ting发布了新的文献求助30
2秒前
wxr的boy完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
大宝藏完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
小刘完成签到,获得积分10
5秒前
852的应助被bodhi采纳,获得10
5秒前
5秒前
鳗鱼乐枫完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
快乐香芦发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
斯文败类的应助被超级的访云采纳,获得10
8秒前
hh发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
桃子发布了新的文献求助10
9秒前
美琦完成签到,获得积分10
9秒前
动听荠完成签到,获得积分10
9秒前
gtx发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
DW的应助被xxx采纳,获得10
11秒前
王贵发完成签到,获得积分20
11秒前
hh完成签到,获得积分10
12秒前
踏实以蕊发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
优雅含莲完成签到 ,获得积分0
12秒前
汉堡包的应助被香蕉保温杯采纳,获得10
13秒前
13秒前
橘子发布了新的文献求助10
14秒前
未来的院士完成签到 ,获得积分10
14秒前
你开心就好了完成签到,获得积分10
14秒前
王贵发发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
雨落千年的应助被an12138采纳,获得10
14秒前
14秒前
桃子完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea De Guyane 2000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8026680
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9467753
关于积分的说明 21228365
捐赠科研通 7597375
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3387589
关于科研通互助平台的介绍 2520164
邀请新用户注册赠送积分活动 2424004