多様性志向のステープルは、本質的にオートファジーの細胞透過性誘導因子を生成します

オートファジーは、真核細胞で細胞および異物の材料が分解され、リサイクルされる重要な経路です。オートファジーの誘導は、神経変性障害や感染症など、多様なヒト疾患を治療するための有望なアプローチです。ここでは、多様性指向のステープリングアプローチの使用を報告して、本質的に細胞透過剤であるオートファジー誘導ペプチドを生成します。これらのペプチドは、in vitroでミクロモル濃度でオートファジーを誘導し、ハンチントン病の細胞モデルで凝集したクリア化活性を持ち、in vivoでオートファジーを誘導します。予想外に、最も強力なステープル型ペプチドDD5-Oの溶液構造は、メタノールのαヘリカル立体構造を明らかにし、2つのDアミノ酸を架橋する珍しい（I、I+3）ステープルによって安定化されました。また、サイトゾルアクセスのみを報告する細胞浸透のための新しいアッセイを開発し、それを使用してDD5-Oおよび他のオートファジー誘導ペプチドの細胞浸透を定量的に比較しました。これらの新しい細胞貫通オートファジー誘発者とその分子の詳細は、オートファジーを理解して制御するための努力における重要な進歩です。より広く言えば、多様性指向のステープルは、ペプチドをより多くの細胞ペントラストにするための手段として、ポリカチオンシーケンスの有望な代替品を提供する可能性があります。

Autophagy is an essential pathway by which cellular and foreign material are degraded and recycled in eukaryotic cells. Induction of autophagy is a promising approach for treating diverse human diseases, including neurodegenerative disorders and infectious diseases. Here, we report the use of a diversity-oriented stapling approach to produce autophagy-inducing peptides that are intrinsically cell-penetrant. These peptides induce autophagy at micromolar concentrations in vitro, have aggregate-clearing activity in a cellular model of Huntington's disease, and induce autophagy in vivo. Unexpectedly, the solution structure of the most potent stapled peptide, DD5-o, revealed an α-helical conformation in methanol, stabilized by an unusual (i,i+3) staple which cross-links two d-amino acids. We also developed a novel assay for cell penetration that reports exclusively on cytosolic access and used it to quantitatively compare the cell penetration of DD5-o and other autophagy-inducing peptides. These new, cell-penetrant autophagy inducers and their molecular details are critical advances in the effort to understand and control autophagy. More broadly, diversity-oriented stapling may provide a promising alternative to polycationic sequences as a means for rendering peptides more cell-penetrant.