Preview

Пищевые системы

Расширенный поиск

Нейропротекторые эффекты пептидомиметика на модели in vitro

https://doi.org/10.21323/2618-9771-2026-9-1-4-13

Аннотация

В  статье рассматриваются нейропротекторные эффекты пептидомиметика СС‑18 с  последовательностью CTKSICTKKTLRTCPPIC, полученной методом молекулярной пептидной трансплантации. Цель исследования — оценить влияние пептидомиметика на уровень активных форм кислорода (АФК) в митохондриях клеток нейробластомы человека (SH-SY5Y) при окислительном стрессе, вызванном ротеноном. Синтез пептидомиметика проводился методом твердофазного синтеза Fmoc (SPPS) с последующей очисткой с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Влияние пептидомиметика на жизнеспособность клеток SH-SY5Y оценивали в диапазоне концентраций от 5 до 150 мкг/мл методом MTT‑теста. Также было проведено прогнозирование биологических свойств пептида с использованием баз данных Cybase, APD и ADMET. Результаты показали, что пептидомиметик СС‑18 обладает нейропротекторным действием, которое заключается в снижении уровня АФК в митохондриях клеток SH-SY5Y. Механизм действия пептидомиметика связан с активацией экспрессии генов, ответственных за антиоксидантную защиту, таких как SOD1, SOD3, NQO1, GSS и GAPDH. Это способствует предотвращению гибели нейронов. Полученные данные подтверждают потенциал пептидомиметика СС‑18 как эффективного антиоксидантного средства для профилактики и лечения нейродегенеративных заболеваний, связанных с окислительным стрессом. Перспективным направлением являются исследования, доказывающие эффективность пептидомиметика СС‑18 в клинической практике.

Об авторах

О. О. Бабич
Балтийский федеральный университет имени И. Канта
Россия

Бабич Ольга Олеговна — доктор технических наук, директор, Научнообразовательный центр «Промышленные биотехнологии»

236041, Калининград, ул. А. Невского, 14



С. Л. Тихонов
Уральский государственный аграрный университет; Уральский государственный лесотехнический университет; Федеральный научный центр пищевых систем им. В. М. Горбатова
Россия

Тихонов Сергей Леонидович — доктор технических наук, профессор, Заведующий кафедрой «Высшая школа биотехнологии»

620100, Екатеринбург, Сибирский тракт, 37



И. М. Чернуха
Федеральный научный центр пищевых систем им. В. М. Горбатова
Россия

Чернуха Ирина Михайловна  — доктор технических наук, профессор, академик РАН, главный научный сотрудник, Руководитель Отдела координации инициативных и международных проектов

109316, Москва, ул. Талалихина, 2



С. А. Сухих
Балтийский федеральный университет имени И. Канта
Россия

Сухих Станислав Алексеевич — доктор технических наук, доцент, заведующий лабораторией микробиологии и биотехнологий

236001, Калининград, ул. Университетская, 2



Н. В. Тихонова
Уральский государственный аграрный университет
Россия

Тихонова Наталья Валерьевна — доктор технических наук, заведующий кафедрой пищевой инженерии аграрного производства

620000, Екатеринбург, ул. Карла Либкнехта, 42



Е. Б. Сысуев
Филиал «Всероссийский научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники» Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения в г. Екатеринбург
Россия

Сысуев Евгений Борисович — кандидат фармацевтических наук, доцент, руководитель филиала

г. Екатеринбург



Список литературы

1. Hu, Y.-M., Lu, S.-Z., Li, Y.-S., Wang, H., Shi, Y., Zhang, L. et al. (2022). Protective effect of antioxidant peptidomimetics from grass carp scale gelatin on the H2O22 — mediated oxidative injured HepG2 cells. Food Chemistry, 373(Part B), Article 131539. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.131539

2. Zheng, L., Xu, H., Hu, H., Ruan, J., Shi, C., Cao, J. et al. (2022). Preparation, characterization, and antioxidant activity of inclusion complex loaded with puerarin and corn peptidomimetic. Food Bioscience, 49, Article 101886. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2022.101886

3. Ruan, J., Chen, J., Zeng, J., Yang, Z., Wang, C., Hong, Z. et al. (2019). The protective effects of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) scale collagen hydrolysate against oxidative stress induced by tributyltin in HepG2 cells. Environmental Science and Pollution Research, 26(4), 3612–3620. https://doi.org/10.1007/s11356-018-3729-9

4. Tsang, A. H., Chung, K. K. (2009). Oxidative and nitrosative stress in Parkinson’s disease. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Molecular Basis of Disease, 1792(7), 643–650. https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2008.12.006

5. Borges, T., Coelho, P., Prudêncio, C., Gomes, A., Gomes, P., Ferraz, R. (2025). Bioactive peptides from milk proteins with antioxidant, anti-inflammatory, and antihypertensive activities. Foods, 14(3), Article 535. https://doi.org/10.3390/foods14030535

6. Senek, M., Nyholm, D. (2014). Continuous drug delivery in Parkinson’s disease. CNS Drugs, 28(1), 19–27. https://doi.org/10.1007/s40263-013-0127-1

7. Li, M., Zheng, H., Lin, M., Zhu, W., Zhang, J. (2020). Characterization of the protein and peptidomimetic of excipient zein by the multienzyme digestion coupled with nano-LC–MS/MS. Food Chemistry, 321, Article 126712. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.126712

8. Duffuler, P., Bhullar, K. S., de Campos Zani, S. C., Wu, J. (2022). Bioactive peptides: From basic research to clinical trials and commercialization. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 70(12), 3585–3595. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.1c06289

9. Majura, J. J., Cao, W., Chen, Z., Htwe, K. K., Li, W., Du, R. et al. (2022). The current research status and strategies employed to modify food-derived bioactive peptides. Frontiers in Nutrition, 9, Article 950823. https://doi.org/10.3389/fnut.2022.950823

10. Murtaza, M. A., Irfan, S., Hafiz, I., Ranjha, M., Rahaman, A., Murtaza, M. et al. (2022). Conventional and novel technologies in the production of dairy bioactive peptides. Frontiers in Nutrition, 9, Article 780151. https://doi.org/10.3389/fnut.2022.780151

11. Wang, W., Yang, W., Dai, Y., Liu, J. H., Chen, Z.-Y. (2023). Production of foodderived bioactive peptides with potential application in the management of diabetes and obesity: A review. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 71(15), 5917–5943. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.2c08835

12. DFBP (Database of food-derived bioactive peptides) Retrieved from http://www.cqudfbp.net/index.jsp Accessed October 01. 2025.

13. Улитина, Е. А., Валиева, Ш. С., Тихонов, С. Л., Тихонова, Н. В. (2024). Новый антимикробный пищевой пептид: характеристика, свойства и оценка эффективности. Аграрная наука, 4, 132–137. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2024-381-4-132-137

14. Zizzari, A. T., Pliatsika, D., Gall, F. M., Fischer, T., Riedl, R. (2021). New perspectives in oral peptidomimetic delivery. Drug Discovery Today, 26(4), 1097–1105. https://doi.org/10.1016/j.drudis.2021.01.020

15. Wang, C. K., Craik, D. J. (2021). Linking molecular evolution to molecular grafting. Journal of Biological Chemistry, 296, Article 100425. https://doi.org/10.1016/j.jbc.2021.100425

16. Qin, L., Cui, Z., Wu, Y., Wang, H., Zhang, X., Guan, J. et al. (2022). Challenges and strategies to enhance the systemic absorption of inhaled peptidomimetics and proteins. Pharmaceutical Research, 40(5), 1037–1055. https://doi.org/10.1007/s11095-022-03435-3

17. Tanada, M., Tamiya, M., Matsuo, A., Chiyoda, A., Takano, K., Ito, T. et al. (2023). Development of orally bioavailable peptidomimetics targeting an intracellular protein: From a hit to a clinical KRAS inhibitor. Journal of the American Chemical Society, 145(30), 16610–16620. https://doi.org/10.1021/jacs.3c03886

18. Qureshi, S., Galiveeti, S., Bichet, D. G. (2014). Diabetes insipidus: Celebrating a century of vasopressin therapy. Endocrinology, 155(12), 4605–4621. https://doi.org/10.1210/en.2014-1385

19. Nielsen, D. S., Shepherd, N. E., Xu, W., Lucke, A. J., Stoermer, M. J., Fairlie, D. P. (2017). Orally absorbed cyclic peptidomimetics. Chemical Reviews, 117(12), 8094–8128. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b00838

20. Zhao, Z., Li, F., Ning, J., Peng, R., Shang, J., Liu, H. et al. (2021). Novel compound FLZ alleviates rotenone-induced PD mouse model by suppressing TLR4/MyD88/ NF‑κB pathway through microbiota–gut–brain axis. Acta Pharmaceutica Sinica B, 11(9), 2859–2879. https://doi.org/10.1016/j.apsb.2021.03.020

21. Zhou, H., Yan, L., Huang, H., Li, X., Xia, Q., Zheng, L. et al. (2023). Tat-NTS peptidomimetic protects neurons against cerebral ischemia-reperfusion injury via ANXA1 SUMOylation in microglia. Theranostics, 13(15), 5561–5581. https://doi.org/10.7150/thno.85390

22. Zhao, J.-S., Jin, H.-X., Gao, J.-L., Pu, C., Zhang, P., Huang, J.-J. et al. (2018). Serum extracellular superoxide dismutase is associated with diabetic retinopathy stage in Chinese patients with type 2 diabetes mellitus. Disease Markers, 2018, Article 8721379. https://doi.org/10.1155/2018/8721379

23. Trist, B. G., Davies, K. M., Cottam, V., Genoud, S., Ortega, R., Roudeau, S. et al. (2017). Amyotrophic lateral sclerosis-like superoxide dismutase 1 proteinopathy is associated with neuronal loss in Parkinson’s disease brain. Acta Neuropathologica, 134(1), 113–127. https://doi.org/10.1007/s00401-017-1726-6

24. Van Remmen, H., Hamilton, M. L., Richardson, A. (2003). Oxidative damage to DNA and aging. Exercise and Sport Sciences Reviews, 31(3), 149–153. https://doi.org/10.1097/00003677-200307000-00009

25. Elchuri, S., Oberley, T. D., Qi, W., Eisenstein, R. S., Roberts, L. J., Van Remmen, H. et al. (2005). CuZnSOD deficiency leads to persistent and widespread oxidative damage and hepatocarcinogenesis later in life. Oncogene, 24(3), 367–380. https://doi.org/10.1038/sj.onc.1208207

26. Yang, W., Li, J., Hekimi, S. (2007). A measurable increase in oxidative damage due to reduction in superoxide detoxification fails to shorten the life span of long-lived mitochondrial mutants of Caenorhabditis elegans. Genetics, 177(4), 2063–2074. https://doi.org/10.1534/genetics.107.080788

27. Zhu, H., Jia, Z., Mahaney, J. E., Ross, D., Misra, H. P., Trush, M. A. et al. (2007). The highly expressed and inducible endogenous NAD(P)H: Quinone oxidoreductase 1 in cardiovascular cells acts as a potential superoxide scavenger. Cardiovascular Toxicology, 7(3), 202–211. https://doi.org/10.1007/s12012-007-9001-z

28. Siegel, D., Ross, D. (2000). Immunodetection of NAD(P)H: Quinone oxidoreductase 1 (NQO1) in human tissues. Free Radical Biology and Medicine, 29(3–4), 246–253. https://doi.org/10.1016/S0891-5849(00)00310-5

29. Palming, J., Sjöholm, K., Jernås, M., Lystig, T. C., Gummesson, A., Romeo, S. et al. (2007). The expression of NAD(P)H: quinone oxidoreductase 1 is high in human adipose tissue, reduced by weight loss, and correlates with adiposity, insulin sensitivity, and markers of liver dysfunction. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 92(6), 2346–2352. https://doi.org/10.1210/jc.2006-2476

30. Siegel, D., Dehn, D. D., Bokatzian, S. S., Quinn, K., Backos, D. S., Di Francesco, A. et al. (2018). Redox modulation of NQO1. PLOS One, 13(1), Article e0190717. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0190717

31. Janke, C., Montagnac, G. (2017). Causes and consequences of microtubule acetylation. Current Biology, 27(23), R1287-R1292. https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.10.044

32. Siegel, D., Bersie, S., Harris, P., Di Francesco, A., Armstrong, M., Reisdorph, N. et al. (2021). A redox-mediated conformational change in NQO1 controls binding to microtubules and α-tubulin acetylation. Redox Biology, 39, Article 101840. https://doi.org/10.1016/j.redox.2020.101840

33. Milkovic, L., Tomljanovic, M., Gasparovic, A.C., Kujundzic, R.N., Simunic, D., Konjevoda, P. et al. (2019). Nutritional stress in head and neck cancer originating cell lines: The sensitivity of the NRF2-NQO1 axis. Cells, 8(9), Article 1001. https://doi.org/10.3390/cells8091001

34. Yang, W. S., SriRamaratnam, R., Welsch, M. E., Shimada, K., Skouta, R., Viswanathan, V. S. et al. (2014). Regulation of ferroptotic cancer cell death by GPX4. Cell, 156(1–2), 317–331. https://doi.org/10.1016/j.cell.2013.12.010

35. Yang, Y., Lin, J., Guo, S., Xue, X., Wang, Y., Qiu, S. et al. (2020). RRM2 protects against ferroptosis and is a tumor biomarker for liver cancer. Cancer Cell International, 20(1), Article 587. https://doi.org/10.1186/s12935-020-01689-8

36. Tang, H., Chen, D., Li, C., Zheng, C., Wu, X., Zhang, Y. et al. (2019). Dual GSH‑exhausting sorafenib loaded manganese-silica nanodrugs for inducing the ferroptosis of hepatocellular carcinoma cells. International Journal of Pharmaceutics, 572, Article 118782. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2019.118782

37. Yang, W. S., Stockwell, B. R. (2016). Ferroptosis: Death by lipid peroxidation. Trends in Cell Biology, 26(3), 165–176. https://doi.org/10.1016/j.tcb.2015.10.014

38. Mao, L., Zhao, T., Song, Y., Lin, L., Fan, X., Cui, B. et al. (2020). The emerging role of ferroptosis in non-cancer liver diseases: Hype or increasing hope? Cell Death and Disease, 11(7), Article 518. https://doi.org/10.1038/s41419-020-2732-5

39. Lewerenz, J., Hewett, S. J., Huang, Y., Lambros, M., Gout, P. W., Kalivas, P. W. et al. (2013). The cystine/glutamate antiporter system x(c) (–) in health and disease: From molecular mechanisms to novel therapeutic opportunities. Antioxidants and Redox Signaling, 18(5), 522–555. https://doi.org/10.1089/ars.2011.4391

40. Singh, A., Rangasamy, T., Thimmulappa, R. K., Lee, H., Osburn, W. O., Brigelius-Flohé, R. et al. (2006). Glutathione peroxidase 2, the major cigarette smokeinducible isoform of GPX in lungs, is regulated by Nrf2. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology, 35(6), 639–650. https://doi.org/10.1165/rcmb.2005-0325OC

41. Seidler, N. W. (2013). GAPDH: Biological properties and diversity. Springer Dordrecht, 2013. https://doi.org/10.1007/978-94-007-4716-6

42. Peralta, D., Bronowska, A. K., Morgan, B., Dóka, É., Van Laer, K., Nagy, P. et al. (2015). A proton relay enhances H2O2 sensitivity of GAPDH to facilitate metabolic adaptation. Nature Chemical Biology, 11(2), 156–163. https://doi.org/10.1038/nchembio.1720

43. Van der Reest, J., Lilla, S., Zheng, L., Zanivan, S., Gottlieb, E. (2018). Proteomewide analysis of cysteine oxidation reveals metabolic sensitivity to redox stress. Nature Communications, 9(1), Article 1581. https://doi.org/10.1038/s41467-018-04003-3

44. Anastasiou, D., Poulogiannis, G., Asara, J. M., Boxer, M. B., Jiang, J.-K., Shen, M. et al. (2011). Inhibition of pyruvate kinase M2 by reactive oxygen species contributes to cellular antioxidant responses. Science, 334(6060), 1278–1283. https://doi.org/10.1126/science.1211485

45. Talwar, D., Miller, C. G., Grossmann, J., Szyrwiel, L., Schwecke, T., Demichev, V. et al. (2023). The GAPDH redox switch safeguards reductive capacity and enables survival of stressed tumour cells. Nature Metabolism, 5(4), 660–676. https://doi.org/10.1038/s42255-023-00781-3


Рецензия

Для цитирования:


Бабич О.О., Тихонов С.Л., Чернуха И.М., Сухих С.А., Тихонова Н.В., Сысуев Е.Б. Нейропротекторые эффекты пептидомиметика на модели in vitro. Пищевые системы. 2026;9(1):4–13. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2026-9-1-4-13

For citation:


Babich O.O., Tikhonov S.L., Chernukha I.M., Sukhov S.A., Tikhonova N.V., Borisovich S.E. Neuroprotective effects of a biopeptidomimetic on an in vitro model. Food systems. 2026;9(1):4–13. (In Russ.) https://doi.org/10.21323/2618-9771-2026-9-1-4-13

Просмотров: 93

JATS XML


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2618-9771 (Print)
ISSN 2618-7272 (Online)