プロタミン硫酸は、脂質媒介遺伝子導入を促進します

ポリカチオン性ペプチド、プロタミン硫酸USPは、いくつかの異なるタイプのカチオン性リポソームによってin vitroでいくつかの異なるタイプの細胞に送達するためにプラスミドDNAを効率的に凝縮できることが示されています。単独のカチオン性リポソーム製剤（DC-Cholおよびリポフェクチン）は、多価カチオン性リポソーム製剤であるリポフェクタミンで見られるものに匹敵するトランスフェクション活性の増加を示しました。これは、リポフェクタミンの優れたin vitro活性がDNAを効率的に凝縮する能力から生じることを示唆しており、プロタミンの主な役割は凝縮剤の役割であることを示唆していますが、核局在化シグナルに似たいくつかのアミノ酸配列も持っています。DNAを凝縮するためのポリキシオンの使用は以前に報告されていますが、凝縮剤としての硫酸タミンのUSPは、ポリL-リジンおよび他のさまざまな種類のプロタミンよりも優れていることがわかりました。プロタミンのさまざまな塩形態間のこれらの違いは、分子の正味電荷の違いによるものではなく、プロタミン間の構造的な違いに起因するようです。プロタミン分子内のリジン残基の出現は、プラスミドDNAへの結合親和性の減少と、トランスフェクション増強活性の観察された喪失と相関しています。この発見は、遺伝子伝達プロトコルで使用するための凝縮剤の構造要件に光を当てています。さらに、Protamine硫酸USPは、文書化された安全性プロファイルを備えたFDA承認の化合物であり、ヒト遺伝子治療プロトコルのアジュバントとして容易に使用できます。

A polycationic peptide, protamine sulfate, USP, has been shown to be able to condense plasmid DNA efficiently for delivery into several different types of cells in vitro by several different types of cationic liposomes. The monovalent cationic liposomal formulations (DC-Chol and lipofectin) exhibited increased transfection activities comparable to that seen with the multivalent cationic liposome formulation, lipofectamine. This suggests that lipofectamine's superior in vitro activity arises from its ability to condense DNA efficiently and that protamine's primary role is that of a condensation agent, although it also possesses several amino acid sequences resembling that of a nuclear localization signal. While the use of polycations to condense DNA has been previously reported, the of protamine sulfate, USP as a condensation agent was found to be superior to poly-L-lysine as well as to various other types of protamine. These differences among various salt forms of protamine appear to be attributable to structural differences between the protamines and not due to differences in the net charge of the molecule. The appearance of lysine residues within the protamine molecule correlate with a reduction in binding affinity to plasmid DNA as well as an observed loss in transfection enhancing activity. This finding sheds light on the structural requirements of condensation agents for use in gene transfer protocols. Furthermore, protamine sulfate, USP is an FDA-approved compound with a documented safety profile and could be readily used as an adjuvant to a human gene therapy protocol.