Imaging Denatured Collagen Strands <em>In vivo</em> and <em>Ex vivo</em> via Photo-triggered Hybridization of Caged Collagen Mimetic Peptides

Collagen is a major structural component of the extracellular matrix that supports tissue formation and maintenance. Although collagen remodeling is an ...

University of Utah

Johns Hopkins University

&#x8840;&#x7BA1;&#x65B0;&#x751F;&#xFF0C;&#x4EBA;&#x9AA8;&#x4E8B;&#x4EF6;&#x5185;&#x76AE;&#x7EC6;&#x80DE; (ECs) &#x7ECF;&#x8FC7;&#x4E09;&#x7EF4;&#x73AF;&#x5883;&#x89E6;&#x53D1;&#x5668;&#x7684;&#x56DE;&#x5E94;&#xFF0C;&#x662F;&#x751F;&#x5B58;&#x548C;&#x5DE5;&#x7A0B;&#x5316;&#x7684;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x6784;&#x9020;&#x7684;&#x6700;&#x7EC8;&#x529F;&#x80FD;&#x80FD;&#x529B;&#x7684;&#x5173;&#x952E;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x63D0;&#x51FA;&#x4E00;&#x79CD;&#x65B0;&#x7684;&#x7EC4;&#x6210;&#x7684;&#x591A;&#x4E2A;&#x9634;&#x79BB;&#x5B50;&#x6536;&#x8D39;&#x603B;&#x7AD9;&#x80BD;&#x7684; N-CMP &#x80F6;&#x539F;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x5438;&#x5F15;&#x751F;&#x957F;&#x56E0;&#x5B50;&#x5145;&#x7535;&#x5145;&#x7535;&#x7684;&#x4EA4;&#x4E92;&#xFF0C;&#x5E76;&#x5C06;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x5230;&#x80F6;&#x539F;&#x7684;&#x80F6;&#x539F;&#x86CB;&#x767D;&#x6A21;&#x62DF;&#x80BD; (CMP) &#x7ED3;&#x6784;&#x3002;&#x9634;&#x79BB;&#x5B50;&#x7684;&#x4E2D;&#x533B;&#xFF0C;&#x5C55;&#x793A;&#x7279;&#x5B9A;&#x7684;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x5173;&#x7CFB;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x540C;&#x65F6;&#x5438;&#x5F15;&#x8840;&#x7BA1;&#x5185;&#x76AE;&#x751F;&#x957F;&#x56E0;&#x5B50; (VEGFs)&#xFF0C;&#x589E;&#x5F3A;&#x5F62;&#x6001;&#x7279;&#x5F81;&#x7684; ECs tubulogenesis &#x7684;&#x6307;&#x793A;&#x6027;&#x5BFC;&#x81F4; I &#x578B;&#x80F6;&#x539F;&#x57FA;&#x8D28;&#x3002;&#x7ED3;&#x679C;&#x663E;&#x793A;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x65B0;&#x7684;&#x4E2D;&#x533B;&#x53EF;&#x7528;&#x4E8E;&#x76F4;&#x63A5;&#x589E;&#x6B96;&#x548C;&#x5206;&#x5316;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x80F6;&#x539F;&#x652F;&#x67B6;&#x6750;&#x6599;&#x7684;&#x672C;&#x5730;&#x5316;&#x548C;&#x6301;&#x7EED;&#x7684;&#x589E;&#x957F;&#x56E0;&#x7D20;&#x548C;&#x5176;&#x4ED6; morphogens &#x4EA4;&#x4ED8;&#x3002;

&#x751F;&#x957F;&#x56E0;&#x5B50;&#x4ECB;&#x5BFC;&#x9634;&#x79BB;&#x5B50;&#x80F6;&#x539F;&#x8868;&#x4F4D;&#x6A21;&#x62DF;&#x80BD;&#x548C;&#x53CA;&#x5176;&#x5BF9;&#x8840;&#x7BA1;&#x5185;&#x76AE;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5F62;&#x6001;&#x53D1;&#x751F;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x7684;&#x80F6;&#x539F;&#x652F;&#x67B6;&#x4E0A;&#x7684;&#x56FA;&#x5B9A;&#x5316;&#x3002;

Angiogenesis, a morphogenic event endothelial cells (ECs) undergo in response to 3-D environmental triggers, is critical to the survival and ultimate functional capacity of engineered tissue constructs. Here we present a new collagen mimetic peptide (CMP) architecture consisting of multiple anionic charges at the peptide's N-terminus designed to attract growth factors by charge-charge interactions and bind to collagen by CMP-collagen interaction. The anionic CMPs exhibited specific binding affinity to type I collagen substrates while attracting vascular endothelial growth factors (VEGFs), which led to enhanced morphological features of ECs, indicative of tubulogenesis. The results show that these new CMPs could be used to direct proliferation and differentiation of cells in collagen scaffolds by localization and sustained delivery of growth factors and other morphogens.

Immobilization of growth factors on collagen scaffolds mediated by polyanionic collagen mimetic peptides and its effect on endothelial cell morphogenesis.

L&#x26;#39;angiogen&#xE8;se, quelques cellules d&#x26;#39;&#xE9;v&#xE9;nements morphog&#xE9;niques endoth&#xE9;liales (CE) subissent en r&#xE9;ponse &#xE0; 3-D des d&#xE9;clencheurs de l&#x26;#39;environnement, est essentielle &#xE0; la survie et ultime de la capacit&#xE9; fonctionnelle des constructions de l&#x26;#39;ing&#xE9;nierie tissulaire. Nous pr&#xE9;sentons ici un peptide mim&#xE9;tique de nouveau collag&#xE8;ne (CMP), l&#x26;#39;architecture compos&#xE9;e de plusieurs charges anioniques au peptide N-terminal con&#xE7;u pour attirer les facteurs de croissance par les interactions charge-charge et se lient au collag&#xE8;ne par CMP-collag&#xE8;ne interaction. Les CMP anioniques expos&#xE9;s affinit&#xE9; de liaison sp&#xE9;cifique &#xE0; des substrats de type collag&#xE8;ne I, tout en attirant vasculaires facteurs de croissance endoth&#xE9;liaux (VEGF), qui ont conduit &#xE0; l&#x26;#39;am&#xE9;lioration des caract&#xE9;ristiques morphologiques d &#x26;#39;ECS, indicatifs de tubulogen&#xE8;se. Les r&#xE9;sultats montrent que ces nouveaux CMP pourrait &#xEA;tre utilis&#xE9; pour la prolif&#xE9;ration et la diff&#xE9;renciation directe de cellules dans les &#xE9;chafaudages de collag&#xE8;ne par la localisation et la fourniture durable de facteurs de croissance et des morphog&#xE8;nes autres.

Immobilisation des facteurs de croissance sur les &#xE9;chafaudages de collag&#xE8;ne M&#xE9;diation par des peptides de collag&#xE8;ne polyanioniques Mimetic et son effet sur la morphogen&#xE8;se des cellules endoth&#xE9;liales

Angiogenese, eine Morphogene Ereignis Endothelzellen (ECs) als Reaktion auf 3-d-Umwelt-Trigger zu unterziehen, ist entscheidend f&uuml;r das &Uuml;berleben und die ultimative Leistungsf&auml;higkeit ver&auml;nderte Gewebe Konstrukte. Hier pr&auml;sentieren wir eine neue Kollagen mimetischen Peptid (CMP) Architektur, bestehend aus mehreren anionische Geb&uuml;hren an das Peptid N-Terminus soll Wachstumsfaktoren von kostenlos-kostenlos-Interaktionen zu gewinnen und Binden an Kollagen durch CMP-Kollagen Interaktion. Die anionischen CMPs ausgestellt bestimmte verbindliche Affinit&auml;t zu Typ I Kollagen Substrate und vaskul&auml;re endotheliale Wachstumsfaktoren (VEGFs), f&uuml;hrte zu verbesserte morphologischen Merkmale von ECs, bezeichnend f&uuml;r Tubulogenesis anlocken. Die Ergebnisse zeigen, dass diese neue CMPs von verwendet werden k&ouml;nnte Proliferation und Differenzierung der Zellen in Kollagen Ger&uuml;sten direkte Lokalisierung und nachhaltige Bereitstellung von Wachstumsfaktoren und andere Morphogens.

Immobilisierung von Wachstumsfaktoren auf Kollagen-Ger&uuml;sten von Eigenschaft Kollagen mimetischen Peptiden und seine Wirkung auf Endothelzellen Morphogenese vermittelt.

L&#39;angiogenesi, le cellule endoteliali un evento morfogenetico (ECs) subiscono in risposta a fattori ambientali 3-d, &egrave; fondamentale per la sopravvivenza e la capacit&agrave; funzionale finale dei costrutti di tessuti ingegnerizzati. Qui vi presentiamo una nuova architettura di peptide mimetico (CMP) di collagene costituito da cariche multiple anionici presso N-terminus del peptide progettato per attirare i fattori di crescita da interazioni carica-carica e legarsi al collagene da interazione CMP-collagene. La CMPs anionici esposto affinit&agrave; di legame specifico per substrati di collagene di tipo pur attirando vascolare endoteliale fattori di crescita (VEGFs), che ha condotto a migliorate caratteristiche morfologiche della ECs, indicativo di tubulogenesis. I risultati mostrano che questi nuovi CMPs potrebbe essere utilizzato per dirigere la proliferazione e la differenziazione delle cellule in ponteggi collagene di localizzazione e sostenuta consegna dei fattori di crescita e altri morfogeni.

Immobilizzazione di fattori di crescita su ponteggi di collagene mediate da peptidi mimetici di collagene polyanionic e il suo effetto sulla morfogenesi delle cellule endoteliali.

&#x8840;&#x7BA1;&#x65B0;&#x751F;&#x306F;&#x3001;&#x5F62;&#x614B;&#x5F62;&#x6210;&#x30A4;&#x30D9;&#x30F3;&#x30C8;&#x5185;&#x76AE;&#x7D30;&#x80DE;&#xFF08;EC&#xFF09;&#x306E;3-D&#x74B0;&#x5883;&#x306E;&#x30C8;&#x30EA;&#x30AC;&#x306B;&#x5FDC;&#x3058;&#x3066;&#x53D7;&#x3051;&#x308B;&#x3001;&#x751F;&#x5B58;&#x3068;&#x4EBA;&#x5DE5;&#x7D44;&#x7E54;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x7A76;&#x6975;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x7684;&#x80FD;&#x529B;&#x304C;&#x91CD;&#x8981;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x96FB;&#x8377;&#x306E;&#x96FB;&#x8377;&#x306E;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3068;CMP-&#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x3001;&#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3;&#x306B;&#x7D50;&#x5408;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x6210;&#x9577;&#x56E0;&#x5B50;&#x3092;&#x8A98;&#x81F4;&#x3059;&#x308B;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x8A2D;&#x8A08;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30DA;&#x30D7;&#x30C1;&#x30C9;&#x306E;N&#x672B;&#x7AEF;&#x306B;&#x8907;&#x6570;&#x306E;&#x30A2;&#x30CB;&#x30AA;&#x30F3;&#x96FB;&#x8377;&#x304B;&#x3089;&#x6210;&#x308B;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3;&#x6A21;&#x5023;&#x30DA;&#x30D7;&#x30C1;&#x30C9;&#xFF08;CMP&#xFF09;&#x30A2;&#x30FC;&#x30AD;&#x30C6;&#x30AF;&#x30C1;&#x30E3;&#x3092;&#x63D0;&#x6848;&#x3059;&#x308B;&#x3002;&#x30A2;&#x30CB;&#x30AA;&#x30F3;&#x306E;CMP&#x306F;&#x3001;&#x7BA1;&#x5F62;&#x6210;&#x3092;&#x793A;&#x3059;EC&#x306E;&#x5F37;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x5F62;&#x614B;&#x5B66;&#x7684;&#x7279;&#x5FB4;&#x306B;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x3063;&#x305F;&#x8840;&#x7BA1;&#x5185;&#x76AE;&#x7D30;&#x80DE;&#x5897;&#x6B96;&#x56E0;&#x5B50;&#xFF08;VEGFs&#xFF09;&#x3092;&#x96C6;&#x3081;&#x306A;&#x304C;&#x3089;&#x3001;I&#x578B;&#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3;&#x57FA;&#x8CEA;&#x3092;&#x5165;&#x529B;&#x3057;&#x3066;&#x7279;&#x7570;&#x7684;&#x7D50;&#x5408;&#x89AA;&#x548C;&#x6027;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x306E;CMP&#x306F;&#x3001;&#x30ED;&#x30FC;&#x30AB;&#x30EA;&#x30BC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3068;&#x6210;&#x9577;&#x56E0;&#x5B50;&#x3084;&#x4ED6;&#x306E;&#x30E2;&#x30EB;&#x30D5;&#x30A9;&#x30B2;&#x30F3;&#x306E;&#x6301;&#x7D9A;&#x7684;&#x9001;&#x9054;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3;&#x306E;&#x8DB3;&#x5834;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x76F4;&#x63A5;&#x7684;&#x306A;&#x5897;&#x6B96;&#x3068;&#x5206;&#x5316;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;

&#x30DD;&#x30EA;&#x30A2;&#x30CB;&#x30AA;&#x30F3;&#x6027;&#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3;&#x6A21;&#x5023;&#x30DA;&#x30D7;&#x30C1;&#x30C9;&#x3068;&#x8840;&#x7BA1;&#x5185;&#x76AE;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5F62;&#x614B;&#x5F62;&#x6210;&#x3078;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x200B;&#x200B;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5A92;&#x4ECB;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3;&#x306E;&#x8DB3;&#x5834;&#x306B;&#x6210;&#x9577;&#x56E0;&#x5B50;&#x306E;&#x56FA;&#x5B9A;&#x5316;

&#xC2E0;&#xC0DD;, morphogenic &#xC774;&#xBCA4;&#xD2B8; &#xB0B4; &#xD53C; &#xC138;&#xD3EC; (ECs) 3 &#xCC28;&#xC6D0; &#xD658;&#xACBD; &#xD2B8;&#xB9AC;&#xAC70;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC751;&#xB2F5;&#xC73C;&#xB85C; &#xBC1B; &#xB2E4;, &#xC0DD;&#xC874; &#xBC0F; &#xC5D4;&#xC9C0;&#xB2C8;&#xC5B4;&#xB9C1;&#xB41C; &#xC870;&#xC9C1; &#xAD6C;&#xC870;&#xC758; &#xAD81;&#xADF9;&#xC801;&#xC778; &#xAE30;&#xB2A5; &#xB2A5;&#xB825;&#xC5D0; &#xC911;&#xC694;. &#xC5EC;&#xAE30; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xD3A9; &#xD2F0; &#xB4DC;&#xC758; N-&#xB9D0;&#xB2E8; CMP &#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xCDA9;&#xC804; &#xCDA9;&#xC804; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC131;&#xC7A5; &#xC778;&#xC790;&#xB97C; &#xC720;&#xCE58; &#xD558; &#xACE0; &#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90;&#xC744; &#xBC14;&#xC778;&#xB529;&#xD560; &#xC124;&#xACC4; &#xC218;&#xC218;&#xB8CC;&#xB294; &#xC5EC;&#xB7EC; &#xC74C;&#xC774;&#xC628;&#xC73C;&#xB85C; &#xAD6C;&#xC131; &#xB41C; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90; &#xBAA8;&#xBC29; &#xD3A9; &#xD2F0; &#xB4DC; (CMP) &#xC544;&#xD0A4;&#xD14D;&#xCC98;&#xB97C; &#xC18C;&#xAC1C;. &#xC74C;&#xC774;&#xC628; CMPs &#xD2B9;&#xC815; &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xC120;&#xD638;&#xB3C4; &#xD608;&#xAD00; &#xB0B4; &#xD53C; &#xC131;&#xC7A5; &#xC778;&#xC790; (VEGFs), ECs, tubulogenesis&#xC758; &#xC9C0;&#xD45C;&#xC758; &#xD615;&#xD0DC;&#xD559; &#xD2B9;&#xC9D5;&#xC744; &#xAC15;&#xD654; &#xC2DC;&#xD0A8; &#xC720;&#xCE58; &#xD558;&#xBA74;&#xC11C; &#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90; &#xAE30;&#xD310; &#xC885;&#xB958;&#xB97C; &#xC804;&#xC2DC;. &#xACB0;&#xACFC; &#xD604;&#xC9C0;&#xD654; &#xBC0F; &#xC131;&#xC7A5; &#xC694;&#xC778; &#xBC0F; &#xB2E4;&#xB978; morphogens&#xC758; &#xC9C0;&#xC18D;&#xC801;&#xC778;&#xB41C; &#xB0A9;&#xD488; &#xD558; &#xC5EC; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; CMPs &#xC99D;&#xC2DD; &#xBC0F; &#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90; &#xAC74;&#xC124; &#xAE30;&#xACC4; &#xC784;&#xB300;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xBD84;&#xD654;&#xB97C; &#xC9C1;&#xC811; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xB420; &#xC218; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Immobilization &#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90; &#xAC74;&#xC124; &#xAE30;&#xACC4; &#xC784;&#xB300; &#xC911;&#xC7AC; polyanionic &#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90; &#xBAA8;&#xBC29; &#xD3A9; &#xD2F0; &#xB4DC;&#xC640; &#xB0B4; &#xD53C; &#xC138;&#xD3EC; morphogenesis&#xC5D0; &#xBBF8;&#xCE58;&#xB294; &#xC601;&#xD5A5;&#xC5D0; &#xC131;&#xC7A5; &#xC778;&#xC790;.

La angiog&#xE9;nesis, algunas c&#xE9;lulas endoteliales de eventos morfog&#xE9;nicos (EC) en respuesta a someterse a 3-D de los desencadenantes del medio ambiente, es fundamental para la supervivencia y la capacidad m&#xE1;xima funcional de las construcciones de ingenier&#xED;a tisular. Aqu&#xED; presentamos un p&#xE9;ptido mim&#xE9;tico de col&#xE1;geno nuevo (CMP), la arquitectura que consta de m&#xFA;ltiples cargas ani&#xF3;nicas en el p&#xE9;ptido N-terminal dise&#xF1;ado para atraer a los factores de crecimiento por la interacci&#xF3;n de carga de carga y se unen al col&#xE1;geno por la interacci&#xF3;n CMP-col&#xE1;geno. Las CMP ani&#xF3;nicos exhiben afinidad de uni&#xF3;n espec&#xED;fica al tipo I, mientras que los sustratos de col&#xE1;geno atraer factores de crecimiento vascular endotelial (VEGFs), lo que condujo a una mejora de las caracter&#xED;sticas morfol&#xF3;gicas de las ECS, indicativos de tubulog&#xE9;nesis. Los resultados muestran que estos nuevos CMP podr&#xED;a ser utilizado para la proliferaci&#xF3;n y diferenciaci&#xF3;n directa de las c&#xE9;lulas en andamiajes de col&#xE1;geno por la localizaci&#xF3;n y la liberaci&#xF3;n sostenida de factores de crecimiento y otros morf&#xF3;genos.

La inmovilizaci&#xF3;n de los factores de crecimiento en los andamiajes de col&#xE1;geno mediada por p&#xE9;ptidos de col&#xE1;geno poliani&#xF3;nicos mim&#xE9;ticas y sus Consecuencias sobre la morfog&#xE9;nesis de c&#xE9;lulas endoteliales

Mechanical properties of tissue scaffolds have major effects on the morphology and differentiation of cells. In contrast to two-dimensional substrates, local biochemical and mechanical properties of three-dimensional hydrogels are difficult to control due to the geometrical confinement. We designed synthetic 3D hydrogels featuring complexes of four-arm poly(ethylene glycol) (PEG) and collagen mimetic peptides (CMPs) that form hydrogels via physical cross-links mediated by thermally reversible triple helical assembly of CMPs. Here we present the fabrication of various PEG-CMP 3D hydrogels and their local mechanical properties determined by particle tracking microrheology. Results show that CMP mediated physical cross-links can be disrupted by altering the temperature of the gel or by adding free CMPs that compete for triple helix formation. This allowed modulation of both bulk and local stiffness as well as the creation of stiffness gradients within the PEG-CMP hydrogel, which demonstrates its potential as a novel scaffold for encoding physicochemical signals for tissue formation.

PEG-based hydrogels with collagen mimetic peptide-mediated and tunable physical cross-links.

Collagen mimetic peptides (CMPs) have been used to elucidate the structure and stability of the triple helical conformation of collagen molecules. Although CMP homotrimers have been widely studied, very little work has been reported regarding CMP heterotrimers because of synthetic difficulties. Here, we present the synthesis and characterization of homotrimers and ABB type heterotrimers comprising natural and synthetic CMP sequences that are covalently tethered to a template, a tris(2-aminoethyl) amine (TREN) succinic acid derivative. Various tethered heterotrimers comprising synthetic CMPs [(ProHypGly)₆, (ProProGly)₆] and CMPs representing specific domains of type I collagen were synthesized and characterized in terms of triple helical structure, thermal melting behavior, and refolding kinetics. The results indicated that CMPs derived from natural type I collagen sequence can form stable heterotrimeric helical complexes with artificial CMPs and that the thermal stability and the folding rate increase with the increasing number of helical stabilizing amino acids (e.g. Hyp) in the peptide chains. Covalent tethering enhanced the thermal stability and refolding kinetics of all CMPs; however, their relative values were not affected suggesting that the tethered system can be used for comparative study of heterotrimeric CMP's folding behavior in regards to chain composition and for characterization of thermally unstable CMPs.

Template-tethered collagen mimetic peptides for studying heterotrimeric triple-helical interactions.

&#x6C38;&#x4E45;&#x6781;&#x6027;&#x548C;&#x9759;&#x7535;&#x7EBA;&#x4E1D; &alpha; &#x87BA;&#x65CB;&#x805A; (&alpha;-&#x6C28;&#x57FA;&#x9178;&#xFF09; &#x7EA4;&#x7EF4;&#x7684;&#x538B;&#x7535;&#x6027;&#x3002;

Permanent polarity and piezoelectricity of electrospun Î±-helical poly(Î±-amino acid) fibers.

Polarit&eacute; permanente et pi&eacute;zo&eacute;lectricit&eacute; de fibres &alpha;-h&eacute;lico&iuml;dale poly (acide &alpha;-amin&eacute;) &eacute;lectrofil&eacute;es.

Permanente Polarit&auml;t und Piezoelektrizit&auml;t Electrospun &alpha;-Kegelrad Poly (&alpha;-amino-S&auml;ure) Fasern.

Polarit&agrave; permanente e piezoelettricit&agrave; elettrofilate fibre di poli &alpha;-elica (&alpha;-amminoacido).

&#x6052;&#x4E45;&#x7684;&#x306A;&#x6975;&#x6027;&#x3068;&#x30A8;&#x30EC;&#x30AF;&#x30C8;&#x30ED;&#x30B9;&#x30D4;&#x30CB;&#x30F3;&#x30B0; &alpha; &#x30D8;&#x30EA;&#x30AB;&#x30EB; &#x30DD;&#x30EA; (&alpha;-&#x30A2;&#x30DF;&#x30CE;&#x9178;) &#x7E4A;&#x7DAD;&#x306E;&#x5727;&#x96FB;&#x6027;&#x3002;

&#xC601;&#xAD6C; &#xADF9;&#xC131;&#xACFC; piezoelectricity electrospun &alpha; &#xD5EC;&#xB9AC;&#xCEEC; &#xD3F4; &#xB9AC; (&alpha;-&#xC544;&#xBBF8;&#xB178; &#xC0B0;) &#xC12C;&#xC720;&#xC758;.

Polaridad permanente y piezoelectricidad de fibras de poli &alpha;-helicoidal (&aacute;cido &alpha;-amino) electrospun.

Fuchs' endothelial corneal dystrophy is the most common corneal endotheliopathy, and a leading indication for corneal transplantation in the US. Relatively little is known about its underlying pathology. We created a cellular model of the disease focusing on collagen VIII alpha 2 (COL8A2), a collagen which is normally present in the cornea, but which is found in abnormal amounts and distribution in both early and late-onset forms of the disease. We performed cellular transfections using COL8A2 cDNAs including both wild-type and mutant alleles which are known to result in early-onset FECD. We used this cell model to explore the cellular production of wild-type and mutant monomeric and trimeric collagen VIII and measured production levels and patterns using Western blotting and immunofluorescence. We studied the thermal stability of the mutated collagen VIII helices using computer modeling, and further investigated these differences using collagen mimetic peptides. The Western blots demonstrated that similar amounts of wild-type and mutant collagen VIII monomers were produced in the cells. However, the levels of trimeric collagen peptide in the mutant-transfected cells were elevated. Intracellular accumulation of trimeric collagen VIII was confirmed on immunofluorescence studies. Both the computer model and the collagen mimetic peptides demonstrated that the L450W mutant was less thermally stable than either the Q455K or wild-type collagen VIII. Thus, although both mutant collagen VIII peptides were retained intracellularly, the biochemical reasons for the retention varied between genotypes. Collagen VIII mutations, which clinically result in Fuchs' dystrophy, are associated with abnormal cellular accumulation of collagen VIII. Different collagen VIII mutations may act via distinct biochemical mechanisms to produce the FECD phenotype.

A cellular model for the investigation of Fuchs' endothelial corneal dystrophy.

Piezoelectric devices: Squeezed virus produces electricity.

&#x80F6;&#x539F;&#x91CD;&#x6784;&#x662F;&#x4E00;&#x4E2A;&#x7EC4;&#x6210;&#x90E8;&#x5206;&#x7684;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x53D1;&#x5C55;&#x3001; &#x7EF4;&#x62A4;&#x548C;&#x518D;&#x751F;&#xFF0C;&#x4F46;&#x8FC7;&#x5EA6;&#x7684;&#x91CD;&#x6784;&#x4E0E;&#x5404;&#x79CD;&#x75C5;&#x7406;&#x6761;&#x4EF6;&#x5173;&#x8054;&#x3002;&#x6B63;&#x5728;&#x8FDB;&#x884C;&#x91CD;&#x6784;&#x7684;&#x76EE;&#x6807;&#x80F6;&#x539F;&#x86CB;&#x767D;&#x7684;&#x80FD;&#x529B;&#x53EF;&#x80FD;&#x4F1A;&#x5BFC;&#x81F4;&#x65B0;&#x7684;&#x8BCA;&#x65AD;&#x65B9;&#x6CD5;&#x548C;&#x6CBB;&#x7597;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x5728;&#x518D;&#x751F;&#x533B;&#x5B66; &#xFF1B; &#x4E2D;&#x7684;&#x5E94;&#x7528;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x79CD;&#x80F6;&#x539F;&#x86CB;&#x767D;&#x5F80;&#x5F80;&#x9000;&#x5316;&#x548C;&#x53D8;&#x6027;&#xFF0C;&#x96BE;&#x4EE5;&#x5411;&#x76EE;&#x6807;&#x4E0E;&#x4F20;&#x7EDF;&#x7684;&#x529E;&#x6CD5;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x76EE;&#x524D;&#x7B3C;&#x7684;&#x80F6;&#x539F;&#x53EF;&#x4EE5;&#x662F;&#x7167;&#x7247;&#x89E6;&#x53D1;&#xFF0C;&#x6298;&#x6210;&#x4E09;&#x91CD;&#x87BA;&#x65CB;&#x5E76;&#x5C06;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x5230;&#x80F6;&#x539F;&#x53D8;&#x6027;&#x7531;&#x70ED;&#x6216;&#x57FA;&#x8D28;&#x91D1;&#x5C5E;&#x86CB;&#x767D;&#x9176; (MMP) &#x6D88;&#x5316;&#x7684;&#x8868;&#x4F4D;&#x6A21;&#x62DF;&#x80BD; (&#x4E2D;&#x533B;)&#x3002;&#x80BD;&#x7ED3;&#x5408;&#x68C0;&#x6D4B;&#x6307;&#x793A;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x4E3B;&#x8981;&#x5355;&#x4F53;&#x4E2D;&#x533B;&#x7684;&#x9AD8;&#x7684;&#x4E09;&#x91CD;&#x87BA;&#x65CB;&#x503E;&#x5411;&#x4E0E;&#x53D8;&#x6027;&#x7684;&#x80F6;&#x539F;&#x675F;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7531;&#x7ACB;&#x4F53;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x7684;&#x4E09;&#x91CD;&#x87BA;&#x65CB;&#x6742;&#x4EA4;&#x3002;&#x7167;&#x7247;&#x89E6;&#x53D1;&#x6742;&#x4EA4;&#x5141;&#x8BB8;&#x7279;&#x5B9A;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x51DD;&#x80F6;&#x4E2D;&#x7684;&#x80F6;&#x539F;&#x94FE;&#x7684;&#x67D3;&#x8272;&#x4EE5;&#x53CA;&#x7167;&#x7247;&#x88C1;&#x526A;&#x7684;&#x80F6;&#x539F;&#x86CB;&#x767D;&#x548C;&#x660E;&#x80F6;&#x57FA;&#x5E95;&#x3002;&#x4F53;&#x5185;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x8868;&#x660E;&#xFF0C;&#x5177;&#x6709;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x91CD;&#x8981;&#x6027;&#x53D1;&#x8868;&#x4E2D;&#x533B;&#x53EF;&#x4EE5;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x5230;&#x80F6;&#x539F;&#x86CB;&#x767D;&#x9AA8;&#x9ABC;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x7A81;&#x51FA;&#x5173;&#x8282;&#x8F6F;&#x9AA8;&#x53CA;&#x80BF;&#x7624;&#x57FA;&#x8D28;&#x91D1;&#x5C5E;&#x86CB;&#x767D;&#x9176;&#x6D3B;&#x6027;&#x9AD8;&#x7684;&#x7279;&#x70B9;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8FDB;&#x4E00;&#x6B65;&#x663E;&#x793A;&#x57FA;&#x4E8E; CMP &#x7684;&#x63A2;&#x5934;&#x53EF;&#x4EE5;&#x68C0;&#x6D4B;&#x4E2D;&#x7684;&#x9A6C;&#x51E1;&#x7EFC;&#x5408;&#x5F81;&#x5C0F;&#x9F20;&#x6A21;&#x578B;&#x7684;&#x5F02;&#x5E38;&#x9AA8;&#x751F;&#x957F;&#x6D3B;&#x6027;&#x3002;&#x8FD9;&#x662F;&#x4E00;&#x79CD;&#x5168;&#x65B0;&#x65B9;&#x5F0F;&#x7684;&#x5F02;&#x5E38;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5FAE;&#x73AF;&#x5883;&#x7684;&#x76EE;&#x6807;&#xFF0C;&#x5E76;&#x53EF;&#x80FD;&#x5BFC;&#x81F4;&#x8BB8;&#x591A;&#x75C5;&#x7406;&#x6761;&#x4EF6;&#x5173;&#x8054;&#x80F6;&#x539F;&#x91CD;&#x6784;&#x53CA;&#x57FA;&#x8D28;&#x91D1;&#x5C5E;&#x86CB;&#x767D;&#x9176;&#x6D3B;&#x6027;&#x9AD8;&#x7684;&#x7BA1;&#x7406;&#x5E26;&#x6765;&#x7684;&#x65B0;&#x673A;&#x4F1A;&#x3002;

&#x9488;&#x5BF9;&#x80F6;&#x539F;&#x675F;&#x7167;&#x7247;&#x89E6;&#x53D1;&#x4E09;&#x87BA;&#x65CB;&#x6742;&#x4EA4;&#x6CD5;&#x3002;

Collagen remodeling is an integral part of tissue development, maintenance, and regeneration, but excessive remodeling is associated with various pathologic conditions. The ability to target collagens undergoing remodeling could lead to new diagnostics and therapeutics as well as applications in regenerative medicine; however, such collagens are often degraded and denatured, making them difficult to target with conventional approaches. Here, we present caged collagen mimetic peptides (CMPs) that can be photo-triggered to fold into triple helix and bind to collagens denatured by heat or by matrix metalloproteinase (MMP) digestion. Peptide-binding assays indicate that the binding is primarily driven by stereo-selective triple-helical hybridization between monomeric CMPs of high triple-helical propensity and denatured collagen strands. Photo-triggered hybridization allows specific staining of collagen chains in protein gels as well as photo-patterning of collagen and gelatin substrates. In vivo experiments demonstrate that systemically delivered CMPs can bind to collagens in bones, as well as prominently in articular cartilages and tumors characterized by high MMP activity. We further show that CMP-based probes can detect abnormal bone growth activity in a mouse model of Marfan syndrome. This is an entirely new way to target the microenvironment of abnormal tissues and could lead to new opportunities for management of numerous pathologic conditions associated with collagen remodeling and high MMP activity.

Targeting collagen strands by photo-triggered triple-helix hybridization.

Remodelage du collag&egrave;ne est une partie int&eacute;grante du d&eacute;veloppement des tissus, l&#39;entretien et la r&eacute;g&eacute;n&eacute;ration, mais un remodelage excessive est associ&eacute;e &agrave; diverses conditions pathologiques. La capacit&eacute; de collag&egrave;nes de cible en cours de r&eacute;novation pourrait conduire &agrave; nouveaux diagnostics et th&eacute;rapeutiques ainsi que des applications en m&eacute;decine r&eacute;g&eacute;n&eacute;rative ; Toutefois, ces collag&egrave;nes sont souvent d&eacute;grad&eacute;es et d&eacute;natur&eacute;s, ce qui les rend difficile &agrave; cibler avec les approches classiques. Nous pr&eacute;sentons ici, collag&egrave;ne &quot;cage&quot; peptides mim&eacute;tiques (CMPs) qui peuvent &ecirc;tre d&eacute;clench&eacute;s par photo plier en triple h&eacute;lice et lier aux collag&egrave;nes d&eacute;natur&eacute;s par la chaleur ou par digestion de matrix m&eacute;talloprot&eacute;inases (MMP). Liaison peptidique essais indiquent que la liaison est principalement aliment&eacute;e par hybridation triple h&eacute;lice st&eacute;r&eacute;o-s&eacute;lective entre monom&egrave;res CMPs de forte propension triple h&eacute;lice et brins de collag&egrave;ne d&eacute;natur&eacute;s. Photo d&eacute;clench&eacute; par hybridation permet de coloration des cha&icirc;nes de collag&egrave;ne dans les gels de prot&eacute;ine sp&eacute;cifique ainsi que photo-structuration des substrats de g&eacute;latine et de collag&egrave;ne. Exp&eacute;riences in vivo montrent que syst&eacute;matiquement livr&eacute;es CMPs pouvez lier aux collag&egrave;nes dans les os, ainsi qu&#39;une place importante dans les cartilages articulaires et des tumeurs caract&eacute;ris&eacute;es par une forte activit&eacute; MMP. De plus, nous montrons que les sondes CMP peuvent d&eacute;tecter l&#39;activit&eacute; de croissance osseuse anormale dans un mod&egrave;le murin du syndrome de Marfan. C&#39;est une toute nouvelle fa&ccedil;on de cibler le microenvironnement des tissus anormaux et pourrait conduire &agrave; de nouvelles possibilit&eacute;s pour la gestion de nombreux &eacute;tats pathologiques associ&eacute;es de remodelage du collag&egrave;ne et l&#39;activit&eacute; des MMP &eacute;lev&eacute;e.

Ciblage brins de collag&egrave;ne par hybridation de triple h&eacute;lice d&eacute;clench&eacute;s par photo.

Kollagen Umbau ist fester Bestandteil der Gewebe-Entwicklung, Wartung und Erneuerung, aber &uuml;berm&auml;&szlig;ige Umbau mit verschiedenen pathologischen Bedingungen verkn&uuml;pft ist. Zu neuer Diagnostika und Therapeutika sowie Anwendungen in der regenerativen Medizin k&ouml;nnte sich die M&ouml;glichkeit, deiner kollagene Umbau unterzogen; solche kollagene sind jedoch oft abgebaut und denaturiert, was es f&uuml;r sie zum Ziel bei herk&ouml;mmlichen Ans&auml;tzen. Hier pr&auml;sentieren wir K&auml;fig Kollagen mimetische Peptiden (CMPs), die Foto-ausgel&ouml;sten so Falten in triple Helix und Binden an Kollagenase durch Hitze oder Matrix-Metalloproteasen (MMP) Verdauung denaturiert werden k&ouml;nnen. Peptid-Bindung Proben zeigen, dass die Bindung zwischen Monomer CMPs hohe dreifach-Kegelrad Neigung und denaturiertes Kollagen Str&auml;nge in erster Linie von Stereo-selektive dreifach-Kegelrad Hybridisierung angetrieben wird. Foto-ausgel&ouml;sten Hybridisierung erlaubt spezifische Fluoreszenzf&auml;rbung der Kollagen-Ketten in Protein-Gele sowie Foto-Musterung von Kollagen und Gelatine-Substraten. In-vivo Experimente zeigen, die systemisch CMPs kollagene in Knochen sowie prominent in Gelenk-Knorpel und Tumoren zeichnen sich durch hohe Aktivit&auml;t der MMP gebunden werden k&ouml;nnen. Wir zeigen weiter, dass CMP-basierten Sonden abnorme Knochen Wachstum Aktivit&auml;t in einem Mausmodell des Marfan-Syndroms erkennen k&ouml;nnen. Dies ist eine v&ouml;llig neue Weise die Mikroumgebung der anormalen Gewebe als Ziel und k&ouml;nnte zu neuen M&ouml;glichkeiten f&uuml;r die Verwaltung von zahlreichen pathologische Bedingungen im Zusammenhang mit Kollagen Umbau und hohe Aktivit&auml;t der MMP.

Zielgruppenadressierung Kollagen Str&auml;nge von Triple-Helix-Hybridisierung Foto ausgel&ouml;st.

Rimodellamento del collagene &egrave; parte integrante del tessuto sviluppo, manutenzione e rigenerazione, ma eccessivo rimodellamento &egrave; associata a varie condizioni patologiche. La capacit&agrave; di collageni di destinazione in fase di ristrutturazione potrebbe portare a nuovi strumenti diagnostici e terapie, nonch&eacute; applicazioni in medicina rigenerativa; Tuttavia, tali collageni sono spesso degradati e denaturati, che li rende difficili da bersaglio con approcci convenzionali. Qui, presentiamo in gabbia collagene peptidi mimetici (CMPs) che possono essere attivate da foto di piegare in tripla elica e associare a collageni denaturate dal calore o dalla digestione di matrix metalloproteinase (MMP). Associazione del peptide dosaggi indicano che l&#39;associazione &egrave; principalmente guidato da stereo-selettiva ibridazione triple-elicoidale tra monomerico CMPs di alta propensione triple elicoidale e filamenti di collagene denaturato. Foto-attivato l&#39;ibridazione permette la colorazione delle catene di collagene in gel di proteine specifiche come foto-patterning di substrati collagene e gelatina. Esperimenti in vivo dimostrano che sistematicamente recapitati CMPs pu&ograve; associare a collageni in ossa, cos&igrave; come ben visibile nelle cartilagini articolari e tumori caratterizzati da un&#39;elevata attivit&agrave; MMP. Mostriamo ulteriormente che sonde basate su CMP &egrave; in grado di rilevare attivit&agrave; crescita ossea anomala in un modello murino di sindrome di Marfan. Questo &egrave; un modo completamente nuovo di indirizzare il microambiente di tessuti anormali e potrebbe portare a nuove opportunit&agrave; per la gestione di numerose condizioni patologiche associate ad alta attivit&agrave; MMP e rimodellamento del collagene.

Filamenti di collagene targeting tramite l&#39;ibridazione tripla elica foto-attivato.

&#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3;&#x304C;&#x6539;&#x9020;&#x3059;&#x308B;&#x30C6;&#x30A3;&#x30C3;&#x30B7;&#x30E5;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x3001;&#x4FDD;&#x5B88;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x518D;&#x751F;&#x306E;&#x4E0D;&#x53EF;&#x6B20;&#x306A;&#x90E8;&#x5206;&#x3067;&#x3059;&#x304C;&#x904E;&#x5EA6;&#x306E;&#x6539;&#x9020;&#x69D8;&#x3005; &#x306A;&#x75C5;&#x7406;&#x5B66;&#x7684;&#x6761;&#x4EF6;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x4ED8;&#x3051;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x80FD;&#x529B;&#x306F;&#x6539;&#x88C5;&#x4E2D;&#x3067;&#x30BF;&#x30FC;&#x30B2;&#x30C3;&#x30C8; &#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3;&#x3092;&#x518D;&#x751F;&#x533B;&#x7642;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3068;&#x540C;&#x69D8;&#x306B;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x8A3A;&#x65AD;&#x3068;&#x6CBB;&#x7642;&#x306B;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x308B;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308B;;&#x305F;&#x3060;&#x3057;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3;&#x306F;&#x3057;&#x3070;&#x3057;&#x3070;&#x52A3;&#x5316;&#x3001;&#x5909;&#x6027;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x3089;&#x30BF;&#x30FC;&#x30B2;&#x30C3;&#x30C8;&#x5F93;&#x6765;&#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x3068;&#x56F0;&#x96E3;&#x306B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x5199;&#x771F;&#x306B;&#x4E09;&#x91CD;&#x3089;&#x305B;&#x3093;&#x3092;&#x6298;&#x308B;&#x3057;&#x3001;&#x71B1;&#x3001;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x30DE;&#x30C8;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9; &#x30DE;&#x30C8;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x30E1;&#x30BF;&#x30ED;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C6;&#x30A2;&#x30FC;&#x30BC; &#xFF08;MMP&#xFF09; &#x6D88;&#x5316;&#x5909;&#x6027;&#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3;&#x3092;&#x30D0;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C9;&#x3059;&#x308B;&#x30C8;&#x30EA;&#x30AC;&#x30FC;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x30DF;&#x30E1;&#x30C6;&#x30A3;&#x30C3;&#x30AF; &#x30DA;&#x30D7;&#x30C1;&#x30C9; &#xFF08;Cmp&#xFF09; &#x306E;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B8;&#x306E;&#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3;&#x3092;&#x63D0;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30DA;&#x30D7;&#x30C1;&#x30C9;&#x7D50;&#x5408;&#x306E;&#x8A66;&#x91D1;&#x306F;&#x3001;&#x9AD8;&#x306E; 3 &#x91CD;&#x3089;&#x305B;&#x3093;&#x6027;&#x5411;&#x306E;&#x5358;&#x91CF;&#x4F53;&#x306E; Cmp &#x3068;&#x5909;&#x6027;&#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3;&#x7E4A;&#x7DAD;&#x9593;&#x30B9;&#x30C6;&#x30EC;&#x30AA;&#x9078;&#x629E;&#x306E; 3 &#x91CD;&#x3089;&#x305B;&#x3093;&#x4EA4;&#x914D;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x30D0;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C7;&#x30A3;&#x30F3;&#x30B0;&#x4E3B;&#x306B;&#x99C6;&#x52D5;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5199;&#x771F;&#x30C8;&#x30EA;&#x30AC;&#x30FC;&#x4EA4;&#x914D;&#x7279;&#x5B9A;&#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3; &#x30C1;&#x30A7;&#x30FC;&#x30F3;&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#x30B2;&#x30EB;&#x306E;&#x6C5A;&#x640D;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x5149;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30CB;&#x30F3;&#x30B0;&#x57FA;&#x677F;&#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3;&#x3068;&#x30BC;&#x30E9;&#x30C1;&#x30F3;&#x306E;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;In vivo &#x5B9F;&#x9A13;&#x5168;&#x8EAB; Cmp &#x914D;&#x4FE1;&#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3;&#x9AA8;&#x306B;&#x3060;&#x3051;&#x3067;&#x306A;&#x304F;&#x76EE;&#x7ACB;&#x3064;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x95A2;&#x7BC0;&#x8EDF;&#x9AA8;&#x3068;&#x9AD8;&#x306E; MMP &#x6D3B;&#x6027;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x7279;&#x5FB4;&#x3065;&#x3051;&#x3089;&#x308C;&#x308B;&#x816B;&#x760D;&#x3067;&#x30D0;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C9;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;CMP &#x30D9;&#x30FC;&#x30B9; &#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D6;&#x304C;&#x30DE;&#x30EB;&#x30D5;&#x30A1;&#x30F3;&#x75C7;&#x5019;&#x7FA4;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9; &#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x7570;&#x5E38;&#x9AA8;&#x5897;&#x6B96;&#x6D3B;&#x6027;&#x3092;&#x691C;&#x51FA;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x306F;&#x7570;&#x5E38;&#x306A;&#x7D44;&#x7E54;&#x306E;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x74B0;&#x5883;&#x3092;&#x30BF;&#x30FC;&#x30B2;&#x30C3;&#x30C8;&#x306B;&#x3001;&#x307E;&#x3063;&#x305F;&#x304F;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3067;&#x3001;&#x7BA1;&#x7406;&#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3;&#x306E;&#x6539;&#x9020;&#x3068;&#x9AD8;&#x306E; MMP &#x6D3B;&#x6027;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x3059;&#x308B;&#x591A;&#x6570;&#x306E;&#x75C5;&#x7406;&#x5B66;&#x7684;&#x6761;&#x4EF6;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x6A5F;&#x4F1A;&#x306B;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x308B;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3002;

&#x30BF;&#x30FC;&#x30B2;&#x30C3;&#x30C8;&#x306E;&#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3;&#x7E4A;&#x7DAD;&#x5199;&#x771F;&#x30C8;&#x30EA;&#x30AC;&#x30FC; helix &#x3092;&#x30C8;&#x30EA;&#x30D7;&#x30EB; &#x30CF;&#x30A4;&#x30D6;&#x30EA;&#x30C0;&#x30A4;&#x30BC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x3002;

&#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90; &#xB9AC; &#xBAA8;&#xB378;&#xB9C1; &#xC870;&#xC9C1; &#xAC1C;&#xBC1C;, &#xC720;&#xC9C0; &#xBCF4;&#xC218;, &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xC911;&#xC0DD;&#xC758; &#xBD88;&#xAC00;&#xBD84;&#xC758; &#xC77C;&#xBD80; &#xC774;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; pathologic &#xC0C1;&#xD0DC;&#xC640; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C; &#xACFC;&#xB3C4; &#xD55C; &#xB9AC; &#xBAA8;&#xB378;&#xB9C1;. &#xB300;&#xC0C1; &#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90; &#xB9AC; &#xBAA8;&#xB378;&#xB9C1;&#xC744; &#xC9C4;&#xD589; &#xD558;&#xB294; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC73C;&#xB85C; &#xC774;&#xC5B4;&#xC9C8; &#xC218; &#xC7AC;&#xC0DD; &#xC758;&#xD559;; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8; &#xBFD0;&#xB9CC; &#xC544;&#xB2C8;&#xB77C; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xC9C4;&#xB2E8; &#xBC0F; &#xCE58;&#xB8CC; &#xD559; &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;, &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90;&#xC740; &#xC885;&#xC885; &#xC131;&#xB2A5;&#xC774; &#xC800;&#xD558; &#xD558; &#xACE0; &#xBCC0;&#xC131;, &#xAE30;&#xC874;&#xC758; &#xC811;&#xADFC; &#xBC29;&#xC2DD;&#xC73C;&#xB85C; &#xB300;&#xC0C1; &#xB4E4;&#xC744; &#xC5B4;&#xB835;&#xAC8C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xAC07;&#xD78C;&#xB41C; &#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90; &#xD3A9; &#xD2F0; &#xBAA8;&#xBC29; &#xB4DC; (CMPs) &#xC0AC;&#xC9C4;-&#xD2B8;&#xB9AC;&#xAC70; &#xD2B8;&#xB9AC;&#xD50C; &#xD5EC;&#xB9AD;&#xC2A4;&#xC5D0; &#xC811;&#xC744; &#xD558; &#xACE0; &#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90; &#xB9E4;&#xD2B8;&#xB9AD;&#xC2A4; metalloproteinase (MMP) &#xC18C;&#xD654; &#xB610;&#xB294; &#xC5F4;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xBCC0;&#xC131;&#xC5D0; &#xBC14;&#xC778;&#xB529;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xC120;&#xBB3C;. &#xD3A9; &#xD2F0; &#xB4DC; &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xBD84;&#xC11D; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xBC14;&#xC778;&#xB529;&#xC774; &#xB192;&#xC740; &#xD2B8;&#xB9AC;&#xD50C; &#xD5EC;&#xB9AC;&#xCEEC; &#xC131;&#xD5A5; monomeric CMPs &#xBCC0;&#xC131;&#xB41C; &#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90; &#xAC00;&#xB2E5; &#xC0AC;&#xC774; &#xC2A4;&#xD14C;&#xB808;&#xC624; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801; &#xD2B8;&#xB9AC;&#xD50C; &#xD5EC;&#xB9AC;&#xCEEC; &#xAD50; &#xC7A1;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC8FC;&#xB85C; &#xAD6C;&#xB3D9; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0C5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xAD50; &#xC7A1; &#xC0AC;&#xC9C4; &#xC720;&#xBC1C; &#xD2B9;&#xC815; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xC824;&#xC5D0; &#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90; &#xCCB4;&#xC778;&#xC758; &#xC5BC;&#xB8E9; &#xBFD0;&#xB9CC; &#xC544;&#xB2C8;&#xB77C; &#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90;&#xACFC; &#xC824;&#xB77C;&#xD2F4; &#xAE30;&#xD310;&#xC758; &#xC0AC;&#xC9C4; &#xD328;&#xD134;&#xD654; &#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. In vivo &#xC2E4;&#xD5D8; Cmps&#xB97C; &#xCCB4;&#xACC4;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC804;&#xB2EC; &#xD558;&#xB294; &#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90; &#xBF08;, &#xBB3C;&#xB860; &#xB208;&#xC5D0; &#xB744;&#xAC8C; &#xAD00;&#xC808; &#xC5F0;&#xACE8; &#xBC0F; &#xC885;&#xC591; &#xD2B9;&#xC9D5;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xB192;&#xC740; MMP &#xD65C;&#xB3D9;&#xC5D0; &#xBC14;&#xC778;&#xB529;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xB354; &#xC774;&#xC0C1; CMP &#xAE30;&#xBC18; &#xD504;&#xB85C;&#xBE0C; &#xB9C8;&#xB974;&#xD321; &#xC99D;&#xD6C4;&#xAD70;&#xC758; &#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4; &#xBAA8;&#xB378;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBE44;&#xC815;&#xC0C1;&#xC801;&#xC778; &#xBF08; &#xC131;&#xC7A5; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC744; &#xAC80;&#xC0C9;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBE44;&#xC815;&#xC0C1;&#xC801;&#xC778; &#xC870;&#xC9C1; microenvironment&#xB97C; &#xB300;&#xC0C1; &#xD558;&#xB294; &#xC644;&#xC804;&#xD788; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xBC29;&#xBC95; &#xC774;&#xBA70; &#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90; &#xB9AC; &#xBAA8;&#xB378;&#xB9C1; &#xBC0F; &#xB192;&#xC740; MMP &#xD65C;&#xB3D9;&#xC640; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C; &#xC218;&#xB9CE;&#xC740; pathologic &#xC870;&#xAC74;&#xC758; &#xAD00;&#xB9AC;&#xB97C; &#xC704;&#xD55C; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xAE30;&#xD68C;&#xB97C; &#xC774;&#xC5B4;&#xC9C8; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC0AC;&#xC9C4;-&#xD2B8;&#xB9AC;&#xAC70; &#xD2B8;&#xB9AC;&#xD50C; &#xD5EC;&#xB9AD;&#xC2A4; &#xAD50; &#xC7A1;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xB300;&#xC0C1; &#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90; &#xAC00;&#xB2E5;.

Remodelaci&oacute;n de col&aacute;geno es una parte integral del desarrollo de tejido, mantenimiento y regeneraci&oacute;n y remodelaci&oacute;n excesiva se asocia a varias condiciones patol&oacute;gicas. La capacidad de col&aacute;genos destino sometidos a remodelaci&oacute;n podr&iacute;a conducir a nuevos medios de diagn&oacute;stico y terap&eacute;utica, as&iacute; como aplicaciones en medicina regenerativa; sin embargo, tales col&aacute;genos son a menudo degradados y desnaturalizados, que dificulta al objetivo con m&eacute;todos convencionales. Aqu&iacute;, presentamos col&aacute;geno enjaulado p&eacute;ptidos mim&eacute;ticos (CMP) que pueden ser activadas por foto para doblar en triple h&eacute;lice y enlazar a col&aacute;genos desnaturalizados por el calor o por digesti&oacute;n de matriz metaloproteinasa (MMP). Enlace de p&eacute;ptido ensayos indican que el enlace est&aacute; principalmente impulsado por est&eacute;reo selectivo helicoidal triple hibridaci&oacute;n entre CMPs monom&eacute;ricas de alta propensi&oacute;n triple-helicoidal y filamentos de col&aacute;geno desnaturalizado. Hibridaci&oacute;n activadas por foto permite la coloraci&oacute;n de las cadenas de col&aacute;geno en geles de prote&iacute;nas espec&iacute;ficas, as&iacute; como foto-patrones de sustratos col&aacute;geno y gelatina. Experimentos in vivo demuestran que sist&eacute;micamente CMPs puede enlazar a col&aacute;genos en huesos, as&iacute; como un lugar destacado en los cart&iacute;lagos articulares y tumores caracterizados por la alta actividad MMP. Adem&aacute;s, mostramos que sondas basadas en CMP pueden detectar la actividad de crecimiento &oacute;seo anormal en un modelo murino de s&iacute;ndrome de Marfan. Esto es una forma totalmente nueva para apuntar el microambiente de tejidos anormales y podr&iacute;a conducir a nuevas oportunidades para la gesti&oacute;n de numerosos estados patol&oacute;gicos asociados con la remodelaci&oacute;n del col&aacute;geno y de la alta actividad MMP.

Filamentos de col&aacute;geno apuntado por hibridaci&oacute;n de triple h&eacute;lice activadas por foto.

Effective synthetic tissue engineering scaffolds mimic the structure and composition of natural extracellular matrix (ECM) to promote optimal cellular adhesion, proliferation, and differentiation. Among many proteins of the ECM, collagen and fibronectin are known to play a key role in the scaffold's structural integrity as well as its ability to support cell adhesion. Here, we present photocrosslinked poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) hydrogels displaying collagen mimetic peptides (CMPs) that can be further conjugated to bioactive molecules via CMP-CMP triple helix association. Pre-formed PEGDA-CMP hydrogels can be encoded with varying concentration of cell-signaling CMP-RGD peptides similar to cell adhesive fibronectin decorating the collagen fibrous network by non-covalent binding. Furthermore, the triple helix mediated encoding allows facile generation of spatial gradients and patterns of cell-instructive cues across the cell scaffold that simulate distribution of insoluble factors in the natural ECM.

Encoding Cell-Instructive Cues to PEG-Based Hydrogels via Triple Helical Peptide Assembly.

As the major structural component of the extracellular matrix, collagen plays a crucial role in tissue development and regeneration. Since structural and metabolic abnormalities of collagen are associated with numerous debilitating diseases and pathologic conditions, the ability to target collagens of diseased tissues could lead to new diagnostics and therapeutics. Collagen is also a natural biomaterial widely used in drug delivery and tissue engineering, and construction of synthetic collagen-like materials is gaining interests in the biomaterials community. The unique triple helical structure of collagen has been explored for targeting collagen strands, and for engineering collagen-like functional assemblies and conjugates. This review focuses on the forefront of research activities in the use of the collagen mimetic peptide for both targeting and mimicking collagens via its triple helix mediated strand hybridization and higher order assembly.

S. Michael Yu

Department of Bioengineering

University of Utah

Imaging Denatured Collagen Strands In vivo and Ex vivo via Photo-triggered Hybridization of Caged Collagen Mimetic Peptides

S. Michael Yu

.css-o250i3{font-size:18px;font-family:Open Sans,sans-serif;line-height:21.6px;}Department of Bioengineering

University of Utah

Imaging Denatured Collagen Strands In vivo and Ex vivo via Photo-triggered Hybridization of Caged Collagen Mimetic Peptides

Department of Bioengineering