NLS Peptide Improves the Efficiency of pDNA Delivery into Eukaryotic Cells by Cationic Liposomes

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Conventional and multifunctional cationic liposomes that efficiently deliver plasmid DNA (pDNA) were obtained. Partial inhibition of receptor-mediated endocytosis of pDNA complexes with multifunctional cationic liposomes containing folate lipids was shown in the presence of free folic acid in the cellular medium. Additional formation of pDNA complexes with the nuclear localization signal (NLS) peptide allowed increasing the efficiency of green fluorescent protein expression by 1.5–2 times using conventional and multifunctional cationic liposomes. Addition of the NLS peptide to pDNA and subsequent formation of complexes with cationic liposomes can be used to solve the problem of efficient pDNA delivery into eukaryotic cells.

About the authors

E. V Shmendel

Lomonosov Institute of Fine Chemical Technologies, MIREA – Russian Technological University

Email: elena_shmendel@mail.ru
Moscow, Russia

O. V Markov

Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

M. A Zenkova

Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

M. A Maslov

Lomonosov Institute of Fine Chemical Technologies, MIREA – Russian Technological University

Moscow, Russia

References

  1. Scalzo S., Santos A.K., Ferreira H.A.S., Costa P.A., Prazeres P.H.D.M., da Silva N.J.A., Guimarães L.C., E Silva M.M., Rodrigues Alves M.T.R., Viana C.T.R., Jesus I.C.G., Rodrigues A.P., Birbrair A., Lobo A.O., Frezard F., Mitchell M.J., Guatimosim S., Guimaraes P.P.G. // Int. J. Nanomedicine. 2022. V. 17. P. 2865–2881. https://doi.org/10.2147/IJN.S366962
  2. Prazeres P.H.D.M., Ferreira H., Costa P.A.C., da Silva W., Alves M.T., Padilla M., Thatte A., Santos A.K., Lobo A.O., Sabino A., Del Puerto H.L., Mitchell M.J., Guimaraes P.P.G. // Int. J. Nanomedicine. 2023. V. 18. P. 5891–5904. https://doi.org/10.2147/IJN.S424723
  3. Lu B., Lim J.M., Yu B., Song S., Neeli P., Sobhani N.K.P., Bonam S.R., Kurapati R., Zheng J., Chai D. // Front. Immunol. 2024. V. 15. P. 1–24. https://doi.org/10.3389/fimmu.2024.1332939
  4. Baghban R., Ghasemian A., Mahmoodi S. // Arch. Microbiol. 2023. V. 205. P. 1–15. https://doi.org/10.1007/s00203-023-03480-5
  5. Lim M., Badruddoza A.Z.M., Firdous J., Azad M., Mannan A., Al-Hilal T.A., Cho C.S., Islam M.A. // Pharmaceutics. 2020. V. 12. P. 1–29. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics12010030
  6. Durymanov M., Reineke J. // Front. Pharmacol. 2018. V. 9. P. 1–15. https://doi.org/10.3389/fphar.2018.00971
  7. Amoako K., Mokhammad A., Malik A., Yesudasan S., Wheba A., Olagunju O., Gu S.X., Yarovinsky T., Faustino E.V.S., Nguyen J., Hwa J. // Front. Med. Technol. 2025. V. 7. P. 1591119. https://doi.org/10.3389/fmedt.2025.1591119.
  8. Xu E., Saltzman W.M., Piotrowski-Daspit A.S. // J. Control. Release. 2021. V. 335. P. 465–480. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2021.05.038
  9. Cheng X., Lee R.J. // Adv. Drug Deliv. Rev. 2016. V. 99. P. 129–137. https://doi.org/10.1016/j.addr.2016.01.022
  10. Kabilova T.O., Shmendel E.V., Gladkikh D.V., Chernolovskaya E.L., Markov O.V., Morozova N.G., Maslov M.A., Zenkova M.A. // Eur. J. Pharm. Biopharm. 2018. V. 123. P. 59–70. https://doi.org/10.1016/j.ejpb.2017.11.010
  11. Dilliard S.A., Siegwart D.J. // Nat. Rev. Mater. 2023. V. 8. P. 282–300. https://doi.org/10.1038/s41578-022-00529-7
  12. Lin D.H., Hoelz A. // Annu. Rev. Biochem. 2019. V. 88. P. 725–783. https://doi.org/10.1146/annurev-biochem-062917-011901
  13. Губанова Н.В., Морозова К.Н., Киселева Е.В. // Цитология. 2006. V. 11. P. 887–899.
  14. Roy S.M., Garg V., Sivaraman S.P., Barman S., Ghosh C., Bag P., Mohanasundaram P., Maji P.S., Basu A., Dirisala A., Ghosh S.K., Maitymit R. // J. Drug Deliv. Sci. Technol. 2023. V. 83. P. 104408. https://doi.org/10.1016/j.jddst.2023.104408
  15. Yao J., Fan Y., Li Y., Huang L. // J. Drug Target. 2013. V. 21. P. 926–939. https://doi.org/10.3109/1061186X.2013.830310
  16. Fontes M.R.M., Teh T., Kobe B. // J. Mol. Biol. 2000. V. 297. P. 1183–1194. https://doi.org/10.1006/jmbi.2000.3642
  17. Mashal M., Attia N., Maldonado I., Enríquez Rodríguez L., Gallego I., Puras G., Pedraz J.L. // Eur. J. Pharm. Biopharm. 2024. V. 201. P. 114385. https://doi.org/10.1016/j.ejpb.2024.114385
  18. Kurihara D., Akita H., Kudo A., Masuda T., Futaki S., Harashima H. // Biol. Pharm. Bull. 2009. V. 32. P. 1303–1306. https://doi.org/10.1248/bpb.32.1303
  19. Nematollahi M.H., Torkzadeh-Mahanai M., Pardakhty A., EbrahimiMeimand H.A., Asadikaram G. // Artif. Cells Nanomed. Biotechnol. 2018. V. 46. P. 1781–1791. https://doi.org/10.1080/21691401.2017.1392316
  20. Bishani A., Makarova D.M., Shmendel E.V., Maslov M.A., Sen’kova A.V., Savin I.A., Gladkikh D.V., Zenkova M.A., Chernolovskaya E.L. // Pharmaceutics. 2023. V. 15. P. 92184. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics15092184
  21. Shmendel E.V., Bakhareva S.A., Makarova D.M., Chernikov I.V., Morozova N.G., Chernolovskaya E.L., Zenkova M.A., Maslov M.A. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2020. V. 46. P. 1250–1260. https://doi.org/10.1134/S106816202006031X
  22. Mornet E., Carmoy N., Lainé C., Lemiègre L., Le Gall T., Laurent I., Marianowski R., Férec C., Lehn P., Benvegnu T., Montier T. // Int. J. Mol. Sci. 2013. V. 14. P. 1477–1501. https://doi.org/10.3390/ijms14011477
  23. Wang S., Lee R.J., Cauchon G., Gorensteint D.G., Lowt P.S. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. V. 92. P. 3318–3322
  24. Xu Z., Jin J., Siu L.K.S., Yao H., Sze J., Sun H., Kung H., Poon W.S., Ng S.S.M., Lin M.C. // Int. J. Pharm. 2012. V. 426. P. 182–192. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2012.01.009
  25. Jones S.K., Sarkar A., Feldmann D.P., Hoffmann P., Merkel O.M. // Biomaterials. 2017. V. 138. P. 35–45. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2017.05.034
  26. van der Aa M.A.E.M., Koning G.A., d’Oliveira C., Oosting R.S., Wilschut K.J., Hennink W.E., Crommelin D.J.A. // J. Gene Med. 2005. V. 7. P. 208–217. https://doi.org/10.1002/jgm.643

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».