Oligopeptide-based Cell-type-specific Probe Development

Abstract

Cell-type-specific probe development is essential for the understanding complex cell systems and tracking disease-related cells. These cell-type-specific probes can be mainly classified into two major groups, which are Holding-Oriented Live-cell Distinction (HOLD) probes and Gating-Oriented Live-cell Distinction (GOLD) probes. HOLD probes can hold specific biomolecules which can act as biomarkers, visualizing specific cell-types. For GOLD probes, the cell-type-specific accumulation of GOLD probes is mainly conducted by cell-type-specific transporters. Based on the solid-phase synthesis of oligopeptides, oligopeptide-based fluorescent molecule libraries were synthesized. LP library compounds were designed based on the GOLD concept, which can act as substrates of peptide transporters. LP-CID and LP-CTR library compounds were designed based on the HOLD concept. To generate LP-CID / LP-CTR compounds, the fluorophores (Fluorescein for LP-CID, Rose Bengal for LP-CTR) were conjugated with the peptide ligands of biomarkers. After screening and target identification / validation of hit compounds, oligopeptide-based cell-type-specific probe developments can be accomplished.

세포선택적 프로브 개발은 복잡한 세포 시스템을 이해하는 것과 질병 관련 세포들을 추적하는 것에 필수적이다. 이러한 세포선택적 프로브들은 세포 염색 메커니즘에 따라서, 크게 두가지 HOLD 프로브와 GOLD 프로브로 분류할 수 있다. HOLD 프로브의 경우, 바이오마커로 작용할 수 있는 생체분자에 붙는 성질을 가지고, GOLD 프로브의 경우, 세포선택적 GOLD 프로브의 축적이 세포선택적으로 발현되는 트랜스포터들에 의해 조절된다. 올리고펩타이드의 고체상 합성을 이용하여, 올리고펩타이드 기반의 형광 분자 라이브러리를 구축하였다. LP 라이브러리는 GOLD 개념을 이용하여 합성되었고, 이 라이브러리 분자들은 펩타이드 트랜스포터의 기질로 작용함을 기대한다. LP-CID와 LP-CTR 라이브러리는 HOLD 개념을 이용하여 합성되었고, 바이오 마커의 펩타이드 리간드에 형광물질을 연결함으로 합성하였다. 각 라이브러리들에 대해, 스크리닝과 표적 확인 작업 이후, 올리고펩타이드 기반 세포선택적 프로브 개발을 완료할 수 있다.