Nanostructure Formation and Cell Spheroid Morphogenesis of a Peptide Supramolecular Hydrogel

Autor(es)

de Mello, Lucas R. ; Carrascosa, Vinicius ; Rebelato, Eduardo ; Juliano, Maria A. ; Hamley, Ian W. ; Castelletto, Valeria ; Vassiliades, Sandra V. ; Alves, Wendel A. ; Nakaie, Clovis R. ; da Silva, Emerson R.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Langmuir; v. 38, n. 11, p. 12-pg., 2022-03-22.

Resumo

Peptide-based hydrogels have attracted much attention due to their extraordinary applications in biomedicine and offer an excellent mimic for the 3D microenvironment of the extracellular matrix. These hydrated matrices comprisefibrousnetworks held together by a delicate balance of intermolecularforces. Here, we investigate the hydrogelation behavior of a designed decapeptide containing a tetraleucine self-assemblingbackbone andfibronectin-related tripeptides near both ends of the strand. We have observed that this synthetic peptide can producehydrogel matrices entrapping >99% wt/vol % water. Ultra-structural analyses combining atomic force microscopy, small-angle neutron scattering, and X-ray diffraction revealed thatamyloid-likefibrils form cross-linked networks endowed with remarkable thermal stability, the structure of which is not disrupted upto temperatures >80 degrees C. We also examined the interaction of peptide hydrogels with either NIH3T3 mousefibroblasts or HeLa cells and discovered that the matrices sustain cell viability and induce morphogenesis into grape-like cell spheroids. The results presented here show that this decapeptide is a remarkable building block to prepare highly stable scaffolds simultaneously endowed with highwater retention capacity and the ability to instruct cell growth into tumor-like spheroids even in noncarcinoma lineages (AU)

• Processo FAPESP: 18/23269-9 - Estudos sintéticos e estruturais de peptídeos e polímeros: do aprimoramento da metodologia de síntese e da procura de derivados peptídicos para aplicações biotecnológicas
• Beneficiário: Clovis Ryuichi Nakaie
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 19/19719-1 - Matrizes peptídicas bioativas: da estrutura molecular às aplicações biomédicas
• Beneficiário: Lucas Rodrigues de Mello
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 17/02317-2 - Interfaces em materiais: propriedades eletrônicas, magnéticas, estruturais e de transporte
• Beneficiário: Adalberto Fazzio
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 21/10092-6 - Desenvolvimento de matrizes peptídicas bioativas: da estrutura molecular às aplicações biomédicas
• Beneficiário: Lucas Rodrigues de Mello
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Processo FAPESP: 14/50867-3 - INCT 2014: Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Bioanalítica
• Beneficiário: Marco Aurelio Zezzi Arruda
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 09/52430-3 - Microscopia laser aplicada na biologia celular e molecular
• Beneficiário: Helena Bonciani Nader
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular