IF1-ATPシンターゼ複合体を標的とするペプチドは、がんヘラ細胞の透磁率遷移孔を調節します

ミトコンドリアタンパク質IF1は多くの腫瘍で上方制御され、ATPシンターゼとの相互作用とアポトーシスの阻害を通じて、腫瘍形成タンパク質として作用します。最近、タンパク質（OSCP）サブユニット相互作用を付与するIF1-オリゴマイシン感受性の分子性を特徴付けました。ただし、この相互作用が新規の抗がん治療的介入の標的を絞ることができるかどうかはまだ決定されていません。OSCP相互作用からIF1を置換するために、ミトコンドリア標的ペプチドを生成しました。1つの選択的ペプチドを使用すると、免疫沈降によって示されるように、ATPシンターゼからの阻害剤IF1が変位しました。これらのペプチドがOSCPタンパク質に直接結合できるかどうかを明確にすることを目的としたNMR分光法分析は、IF1結合領域と重複するこのサブユニットのN末端領域に親和性を示す2番目のペプチドを特定しました。IF1阻害剤タンパク質のために沈黙するHeLa細胞におけるこれらのペプチドの膜透過性誘導体を使用したin situ処理は、ミトコンドリア透過性の移行において有意な阻害を示し、ミトコンドリア呼吸には影響を与えませんでした。これらのペプチドは、がんHELA細胞におけるIF1阻害剤タンパク質の効果を模倣し、IF1-OSCP相互作用がアポトーシスを阻害することを確認します。IF1の抗アポトーシスの役割に対抗する3番目のペプチドが特定され、OSCPが抗がん療法の有望な標的であることを示しています。

The mitochondrial protein IF1 is upregulated in many tumors and acts as a pro-oncogenic protein through its interaction with the ATP synthase and the inhibition of apoptosis. We have recently characterized the molecular nature of the IF1-Oligomycin Sensitivity Conferring Protein (OSCP) subunit interaction; however, it remains to be determined whether this interaction could be targeted for novel anti-cancer therapeutic intervention. We generated mitochondria-targeting peptides to displace IF1 from the OSCP interaction. The use of one selective peptide led to displacement of the inhibitor IF1 from ATP synthase, as shown by immunoprecipitation. NMR spectroscopy analysis, aimed at clarifying whether these peptides were able to directly bind to the OSCP protein, identified a second peptide which showed affinity for the N-terminal region of this subunit overlapping the IF1 binding region. In situ treatment with the membrane-permeable derivatives of these peptides in HeLa cells, that are silenced for the IF1 inhibitor protein, showed significant inhibition in mitochondrial permeability transition and no effects on mitochondrial respiration. These peptides mimic the effects of the IF1 inhibitor protein in cancer HeLa cells and confirm that the IF1-OSCP interaction inhibits apoptosis. A third peptide was identified which counteracts the anti-apoptotic role of IF1, showing that OSCP is a promising target for anti-cancer therapies.