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Effect of PEGylation on Receptor Anchoring and Steric Shielding at Interfaces: An Adhesion and Surface Plasmon Resonance Study with Precision Polymers
Biomacromolecules ( IF 5.5 ) Pub Date : 2020-09-28 , DOI: 10.1021/acs.biomac.0c01060 Fawad Jacobi 1 , Dimitri Wilms 1 , Theresa Seiler 1 , Torben Queckbörner 1 , Monir Tabatabai 1 , Laura Hartmann 1 , Stephan Schmidt 1
Biomacromolecules ( IF 5.5 ) Pub Date : 2020-09-28 , DOI: 10.1021/acs.biomac.0c01060 Fawad Jacobi 1 , Dimitri Wilms 1 , Theresa Seiler 1 , Torben Queckbörner 1 , Monir Tabatabai 1 , Laura Hartmann 1 , Stephan Schmidt 1
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This study aims at quantifying the steric shielding effect of multivalent glycoconjugates targeting pathogens by blocking their carbohydrate binding sites. Specifically, PEGylated and non-PEGylated glycoconjugates are studied as inhibitors of lectins and bacterial adhesins evaluating the steric repulsion effect of the nonbinding PEG chains. We use the soft colloidal probe (SCP) adhesion assay to monitor the change in the adhesion energy of mannose (Man)-decorated hydrogel particles on a layer of concanavalin A (ConA) in the presence of sequence-defined multivalent glycoconjugate inhibitors over time. The results show that PEGylated glycoconjugates achieve a stronger adhesion inhibition when compared to non-PEGylated glycoconjugates although the dissociation constants (KD) of the PEGgylated compounds to ConA were larger. These results appear in line with Escherichia coli adhesion inhibition assays showing a small increase of bacteria detachment by PEGgylated glycoconjugates compared to non-PEGylated compounds. This suggests that an increase of sterical shielding via PEGylation may help reduce the invasiveness of pathogens even after they have adhered. Adhesion studies based on electrostatic interactions using amine-linked PEG of varying molecular weight confirm that such sterical shielding effect is not limited to carbohydrate-mediated adhesion.
中文翻译：
聚乙二醇化对受体锚定和界面屏蔽的影响：精密聚合物的粘附和表面等离子体共振研究。
这项研究旨在通过阻断病原体的碳水化合物结合位点来量化靶向病原体的多价糖缀合物的空间屏蔽作用。具体地，研究了PEG化和非PEG化的糖缀合物作为凝集素和细菌粘附素的抑制剂，以评估非结合PEG链的空间排斥作用。我们使用软胶体探针（SCP）粘附测定法来监测在序列定义的多价糖缀合物抑制剂存在下随着时间的推移，装饰有一层伴刀豆球蛋白A（ConA）的甘露糖（Man）装饰的水凝胶颗粒的粘附能的变化。结果显示，尽管解离常数（K D）与非PEG化糖缀合物相比，PEG化糖缀合物实现了更强的粘附抑制。聚乙二醇化化合物对ConA的）较大。这些结果与大肠埃希氏菌粘附抑制试验一致，表明与非聚乙二醇化化合物相比，聚乙二醇化糖缀合物对细菌的附着增加很小。这表明通过PEG化增加空间屏蔽可能有助于降低病原体的粘附性，即使它们已经粘附。基于使用可变分子量的胺连接的PEG的静电相互作用进行的粘合研究证实，这种空间屏蔽作用不限于碳水化合物介导的粘合。
更新日期：2020-09-28
中文翻译：
聚乙二醇化对受体锚定和界面屏蔽的影响：精密聚合物的粘附和表面等离子体共振研究。
这项研究旨在通过阻断病原体的碳水化合物结合位点来量化靶向病原体的多价糖缀合物的空间屏蔽作用。具体地，研究了PEG化和非PEG化的糖缀合物作为凝集素和细菌粘附素的抑制剂，以评估非结合PEG链的空间排斥作用。我们使用软胶体探针（SCP）粘附测定法来监测在序列定义的多价糖缀合物抑制剂存在下随着时间的推移，装饰有一层伴刀豆球蛋白A（ConA）的甘露糖（Man）装饰的水凝胶颗粒的粘附能的变化。结果显示，尽管解离常数（K D）与非PEG化糖缀合物相比，PEG化糖缀合物实现了更强的粘附抑制。聚乙二醇化化合物对ConA的）较大。这些结果与大肠埃希氏菌粘附抑制试验一致，表明与非聚乙二醇化化合物相比，聚乙二醇化糖缀合物对细菌的附着增加很小。这表明通过PEG化增加空间屏蔽可能有助于降低病原体的粘附性，即使它们已经粘附。基于使用可变分子量的胺连接的PEG的静电相互作用进行的粘合研究证实，这种空间屏蔽作用不限于碳水化合物介导的粘合。
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