湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院楚霞教授課題組在蛋白質(zhì)的活細胞遞送領(lǐng)域取得重要進展。相關(guān)研究成果以題為“Biomineralized Metal-Organic Framework Nanoparticles Enables Intracellular Delivery and Endo-Lysosomal Release of Native Active Proteins”的研究論文發(fā)表于國際權(quán)威期刊《美國化學(xué)會志》(Journal of the American Chemical Society, DOI: 10.1021/jacs.8b04457,影響因子14.357)。
細胞內(nèi)蛋白質(zhì)遞送在疾病治療、基因工程以及合成生物學(xué)領(lǐng)域有著重要的意義。目前的蛋白質(zhì)遞送系統(tǒng)通常依賴于基因蛋白與膜穿透性標簽的融合以及基于陽離子脂質(zhì)體、聚合物、無機納米材料的蛋白包封載體。但是,基因融合系統(tǒng)并不適用于天然的、非融合的蛋白質(zhì)的遞送。而納米載體往往需要對蛋白質(zhì)進行共價修飾,蛋白質(zhì)的裝載和溶酶體逃逸的效率較低。
日前,楚霞教授課題組報道了一種新穎的蛋白遞送方法,用仿生礦化的方法容易的合成金屬-有機框架納米顆粒(MOF NPs),并提出了一種新的聚合物包覆策略,解決了納米顆粒的長期穩(wěn)定性問題。該方法具有高的蛋白包封效率,包覆其中的蛋白活性能保持數(shù)月之久,同時還能保護蛋白質(zhì)免受蛋白水解酶的降解。活細胞研究表明,包覆了蛋白質(zhì)的MOF NPs能被細胞快速攝取,其中的蛋白質(zhì)能從活細胞的內(nèi)涵體-溶酶體中有效地釋放并逃逸到細胞質(zhì)中,同時保持蛋白的天然活性。此外,該方法還可以將多種蛋白質(zhì)同時封裝在單個MOF NPs中,實現(xiàn)多種蛋白質(zhì)的同時遞送。
湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院楚霞教授為通訊作者,博士后陳婷婷為第一作者,其他作者還包括易錦濤博士生和趙艷艷碩士。該研究得到了國家自然科學(xué)基金委杰出青年基金、國家自然科學(xué)基金委青年基金、博士后創(chuàng)新人才支持計劃等項目的資助。
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