硬質リンカーペプチドは、ヒト血清アルブミンおよびα-メラノサイト刺激ホルモン融合タンパク質の安定性と抗炎症効果を改善します

中枢神経系（CNS）におけるα-メラノサイト刺激ホルモン（α-MSH）の抗炎症効果が40年間報告されています。ただし、α-MSHの短い半減期は臨床応用を制限します。以前の研究では、タンパク質変換ドメイン（PTD）、ヒト血清アルブミン（HSA）、およびα-MSHを含む融合タンパク質がα-MSHの半減期を拡張することが示されていますが、その抗炎症効果は満足のいくものではありません。この研究では、HSAとα-MSHの間のリンカーペプチドを変更することにより、融合タンパク質の構造の最適化を試みました。最適化により、さまざまな重要な特性、特にタンパク質薬の重要な特徴である安定性と抗炎症生物活性が改善されました。元のリンカーペプチドL0と比較して、5-アミノ酸リジッドリンカーペプチドL6（PAPAP）は、その発現が高く（6.27％増加）、精製回復の改善（60.8％増加）により、さらなる調査に最適なオプションです。優れた熱安定性（TM = 83.5°C）およびNF-κB発現におけるより良い阻害（81.5％増加）。この研究から、融合タンパク質の構造活性関係の研究におけるリンカーペプチドの設計の重要性が証明されました。

The anti-inflammatory effect of α-melanocyte-stimulating hormone (α-MSH) in the central nervous system (CNS) has been reported for 40 years. However, the short half-life of α-MSH limits its clinical applications. The previous study has shown that a fusion protein comprising protein transduction domain (PTD), human serum albumin (HSA), and α-MSH extends the half-life of α-MSH, but its anti-inflammatory effect is not satisfactory. In this study, optimization of the structures of fusion proteins was attempted by changing the linker peptide between HSA and α-MSH. The optimization resulted in the improvement of various important characteristics, especially the stability and anti-inflammatory bioactivity, which are important features in protein medicines. Compared to the original linker peptide L0, the 5-amino-acid rigid linker peptide L6 (PAPAP) is the best option for further investigation due to its higher expression (increased by 6.27%), improved purification recovery (increased by 60.8%), excellent thermal stability (Tm = 83.5°C) and better inhibition in NF-κB expression (increased by 81.5%). From this study, the significance of the design of linker peptides in the study of structure-activity relationship of fusion proteins was proved.