Conjugation of peptides with oligonucleotides offers opportunities for combining the strengths of both biopolymer classes. Herein, we show that the combination of a peptide-based module with an antisense oligonucleotide module provides for enhancements of potency and a widened scope of cell delivery options. The peptide unit comprises a Smac mimetic compound (SMCs) which antagonizes the action of inhibitor of apoptosis proteins (IAPs) frequently overexpressed in cancer cells. To counteract SMC resistance, the antisense module downregulates the cellular FLICE-like protein (c-FLIP), a master regulator of the extrinsic apoptosis pathway. We compared c-FLIP antisense units based on oligophosphorothioate (PSO) and peptide nucleic acid (PNA) architectures. Owing to the ease of synthesis, PNA conjugates combined with a cell penetrating peptide (CPP) offer a seemingly ideal solution for cell delivery of dual activity agents. However, our investigations revealed that such congeners have to be handled with care to avoid off-target effects. By contrast, PSO conjugates provided a more robust and specific activity for inducing death of SMC-resistant A549 cells due to a simultaneous activation of caspases and c-FLIP knockdown. We show that lipofection is a convenient approach for delivery of peptide–PSO conjugates into cells. The results highlight that the combination of the peptide and the DNA world confers properties inaccessible by the unconjugated components.

中文翻译：

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同时靶向两个主要的凋亡调控因子，具有双重作用的PNA和DNA肽结合物。

肽与寡核苷酸的结合为组合两种生物聚合物的强度提供了机会。在本文中，我们显示基于肽的模块与反义寡核苷酸模块的组合提供了效力的增强和细胞递送选择的广泛范围。肽单元包含Smac模拟化合物（SMCs），该化合物拮抗经常在癌细胞中过度表达的凋亡蛋白抑制剂（IAP）的作用。为了抵消SMC的耐药性，反义模块下调了细胞FLICE样蛋白（c-FLIP），后者是外源性凋亡途径的主要调节剂。我们比较了基于寡硫代磷酸酯（PSO）和肽核酸（PNA）结构的c-FLIP反义单元。由于易于合成，PNA结合物与细胞穿透肽（CPP）结合，为细胞双重活性剂的输送提供了看似理想的解决方案。但是，我们的调查表明，必须小心处理此类同源物，以避免脱靶效应。相比之下，由于胱天蛋白酶和c-FLIP的同时激活，PSO缀合物为诱导SMC抗性A549细胞死亡提供了更强大的特异性活性。我们证明脂质转染是一种将肽-PSO偶联物递送到细胞中的便捷方法。结果突出表明，肽和DNA世界的结合赋予了非结合成分无法获得的特性。我们的调查表明，必须小心处理此类同源物，以避免脱靶效应。相比之下，由于胱天蛋白酶和c-FLIP的同时激活，PSO缀合物为诱导SMC抗性A549细胞死亡提供了更强大的特异性活性。我们证明脂质转染是一种将肽-PSO偶联物递送到细胞中的便捷方法。结果突出表明，肽和DNA世界的结合赋予了非结合成分无法获得的特性。我们的调查表明，必须小心处理此类同源物，以避免脱靶效应。相比之下，由于胱天蛋白酶和c-FLIP的同时激活，PSO缀合物为诱导SMC抗性A549细胞死亡提供了更强大的特异性活性。我们表明脂转染是一种将肽-PSO偶联物递送到细胞中的便捷方法。结果突出表明，肽和DNA世界的结合赋予了非结合成分无法获得的特性。