J 2018

Nanodiamonds as "artificial proteins": Regulation of a cell signalling system using low nanomolar solutions of inorganic nanocrystals

BÁLEK, Lukáš, Marcela BUCHTOVÁ, Michaela BOSÁKOVÁ, Miroslav VAŘECHA, Silvie TRANTÍRKOVÁ et. al.

Základní údaje

Originální název

Nanodiamonds as "artificial proteins": Regulation of a cell signalling system using low nanomolar solutions of inorganic nanocrystals

Autoři

BÁLEK, Lukáš (203 Česká republika, domácí), Marcela BUCHTOVÁ (203 Česká republika, domácí), Michaela BOSÁKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Miroslav VAŘECHA (203 Česká republika, domácí), Silvie TRANTÍRKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Iva GUDERNOVÁ (203 Česká republika, domácí), Iva VESELÁ (203 Česká republika, domácí), Jan HAVLIK (203 Česká republika), Jitka NEBURKOVA (203 Česká republika), Stuart TURNER (56 Belgie), Mateusz Adam KRZYSCIK (616 Polsko), Malgorzata ZAKRZEWSKA (56 Belgie), Lars KLIMASCHEWSKI (40 Rakousko), Peter CLAUS (276 Německo), Lukáš TRANTÍREK (203 Česká republika, domácí), Petr CIGLER (203 Česká republika) a Pavel KREJČÍ (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Biomaterials, OXFORD, ELSEVIER SCI LTD, 2018, 0142-9612

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

30404 Biomaterials

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 10.273

Kód RIV

RIV/00216224:14110/18:00101655

Organizační jednotka

Lékařská fakulta

DOI

UT WoS

000437038400010

Klíčová slova anglicky

Nanodiamonds; Cell signalling; FGF; Fibroblast growth factor; Nanotherapeutics

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 20. 4. 2022 12:40, Mgr. Marie Šípková, DiS.

Anotace

V originále

The blocking of specific protein-protein interactions using nanoparticles is an emerging alternative to small molecule-based therapeutic interventions. However, the nanoparticles designed as "artificial proteins" generally require modification of their surface with (bio)organic molecules and/or polymers to ensure their selectivity and specificity of action. Here, we show that nanosized diamond crystals (nanodiamonds, NDs) without any synthetically installed (bio)organic interface enable the specific and efficient targeting of the family of extracellular signalling molecules known as fibroblast growth factors (FGFs). We found that low nanomolar solutions of detonation NDs with positive-potential strongly associate with multiple FGF ligands present at sub-nanomolar concentrations and effectively neutralize the effects of FGF signalling in cells without interfering with other growth factor systems and serum proteins unrelated to FGFs. We identified an evolutionarily conserved FGF recognition motif, 17 amino acids long, that contributes to the selectivity of the ND-FGF interaction. In addition, we inserted this motif into a de novo constructed chimeric protein, which significantly improved its interaction with NDs. We demonstrated that the interaction of NDs, as purely inorganic nanoparticles, with proteins can mitigate pathological FGF signalling and promote the restoration of cartilage growth in a mouse limb explant model. Based on our observations, we foresee that NDs may potentially be applied as nano therapeutics to neutralize disease-related activities of FGFs in vivo. (C) 2018 The Authors. Published by Elsevier Ltd.

Návaznosti

GA17-09525S, projekt VaV
Název: Neobvyklé signální dráhy lidských receptorových tyrozinových kináz
Investor: Grantová agentura ČR, Neobvyklé signální dráhy lidských receptorových tyrozinových kináz
GA17-12075S, projekt VaV
Název: Polymorfní G-quadruplexy v promotorových oblastech genů
Investor: Grantová agentura ČR, Polymorfní G-quadruplexy v promotorových oblastech genů
LH15231, projekt VaV
Název: Nové mechanismy vzniku fatálních kostních ciliopatií u člověka
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Nové mechanizmy vzniku fatálních kostních ciliopatií u člověka
LQ1601, projekt VaV
Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020
NV15-33232A, projekt VaV
Název: Identifikace nových možností léčby achondroplásie prostřednictvím analýzy interakce FGFR3 a adaptérového proteinu Frs2
NV15-34405A, projekt VaV
Název: Identifikace nových možností léčby chronické myeloidní leukémie pomocí systematické analýzy interaktomu proteinu BCR-ABL