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Routing Nanomolar Protein Cargoes to Lipid Raft-Mediated/Caveolar Endocytosis through a Ganglioside GM1-Specific Recognition Tag.
Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2020-01-09 , DOI: 10.1002/advs.201902621 Norbert Imre 1 , Anasztázia Hetényi 1 , Enikő Szabó 2 , Brigitta Bodnár 1, 3 , Abel Szkalisity 4 , Ilona Gróf 5, 6 , Alexandra Bocsik 5 , Mária A Deli 5, 7 , Peter Horvath 8 , Ágnes Czibula 2 , Éva Monostori 2 , Tamás A Martinek 1, 3
Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2020-01-09 , DOI: 10.1002/advs.201902621 Norbert Imre 1 , Anasztázia Hetényi 1 , Enikő Szabó 2 , Brigitta Bodnár 1, 3 , Abel Szkalisity 4 , Ilona Gróf 5, 6 , Alexandra Bocsik 5 , Mária A Deli 5, 7 , Peter Horvath 8 , Ágnes Czibula 2 , Éva Monostori 2 , Tamás A Martinek 1, 3
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There is a pressing need to develop ways to deliver therapeutic macromolecules to their intracellular targets. Certain viral and bacterial proteins are readily internalized in functional form through lipid raft-mediated/caveolar endocytosis, but mimicking this process with protein cargoes at therapeutically relevant concentrations is a great challenge. Targeting ganglioside GM1 in the caveolar pits triggers endocytosis. A pentapeptide sequence WYKYW is presented, which specifically captures the glycan moiety of GM1 (K D = 24 nm). The WYKYW-tag facilitates the GM1-dependent endocytosis of proteins in which the cargo-loaded caveosomes do not fuse with lysosomes. A structurally intact immunoglobulin G complex (580 kDa) is successfully delivered into live HeLa cells at extracellular concentrations ranging from 20 to 160 nm, and escape of the cargo proteins to the cytosol is observed. The short peptidic WYKYW-tag is an advantageous endocytosis routing sequence for lipid raft-mediated/caveolar cell delivery of therapeutic macromolecules, especially for cancer cells that overexpress GM1.
中文翻译：
通过神经节苷脂 GM1 特异性识别标签将纳摩尔蛋白质货物路由至脂筏介导的/小凹内吞作用。
迫切需要开发将治疗性大分子递送至细胞内靶点的方法。某些病毒和细菌蛋白很容易通过脂筏介导的/小泡内吞作用以功能形式内化，但用治疗相关浓度的蛋白货物模拟这一过程是一个巨大的挑战。靶向小窝中的神经节苷脂 GM1 会触发内吞作用。提出了五肽序列 WYKYW，它特异性捕获 GM1 的聚糖部分（KD = 24 nm）。 WYKYW 标签促进 GM1 依赖性蛋白质内吞作用，其中装载货物的洞穴体不与溶酶体融合。结构完整的免疫球蛋白 G 复合物 (580 kDa) 成功地以 20 至 160 nm 的胞外浓度递送至活 HeLa 细胞中，并观察到货物蛋白逃逸至胞质溶胶。短肽 WYKYW 标签是一种有利的内吞作用路由序列，用于脂筏介导的/小泡细胞递送治疗性大分子，特别是对于过度表达 GM1 的癌细胞。
更新日期：2020-01-09
中文翻译：
通过神经节苷脂 GM1 特异性识别标签将纳摩尔蛋白质货物路由至脂筏介导的/小凹内吞作用。
迫切需要开发将治疗性大分子递送至细胞内靶点的方法。某些病毒和细菌蛋白很容易通过脂筏介导的/小泡内吞作用以功能形式内化，但用治疗相关浓度的蛋白货物模拟这一过程是一个巨大的挑战。靶向小窝中的神经节苷脂 GM1 会触发内吞作用。提出了五肽序列 WYKYW，它特异性捕获 GM1 的聚糖部分（KD = 24 nm）。 WYKYW 标签促进 GM1 依赖性蛋白质内吞作用，其中装载货物的洞穴体不与溶酶体融合。结构完整的免疫球蛋白 G 复合物 (580 kDa) 成功地以 20 至 160 nm 的胞外浓度递送至活 HeLa 细胞中，并观察到货物蛋白逃逸至胞质溶胶。短肽 WYKYW 标签是一种有利的内吞作用路由序列，用于脂筏介导的/小泡细胞递送治疗性大分子，特别是对于过度表达 GM1 的癌细胞。
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