Mauri A.Kostiainen:病毒封裝的DNA摺紙納米結構用於胞內物質遞送
利用病毒蛋白粒子對DNA結構進行包封是增強DNA摺紙結構藥物遞送能力的一種新的思路。純化後的豇豆褪綠斑駁病毒衣殼蛋白具有帶正電荷的N端,這使其能高效地自組裝在DNA摺紙表面。
鑒於此,芬蘭阿爾託大學Mauri A. Kostianen團隊將豇豆褪綠斑駁病毒衣殼蛋白組裝到DNA摺紙納米結構表面,提高了DNA摺紙進入細胞的效率。如圖1所示,衣殼蛋白能夠通過電荷相互作用自發地結合到DNA摺紙表面,同時隨著衣殼蛋白數量的不斷增加,其還能誘導DNA摺紙由片層狀轉變為捲筒狀,從而提高DNA摺紙進入細胞的效率。
圖1. DNA摺紙同衣殼蛋白的組裝
之後,研究者又通過凝膠電泳、淬滅實驗等驗證了衣殼蛋白在DNA摺紙表面的成功組裝。此外,研究者還分別比較了衣殼蛋白、衣殼蛋白(去N端)、抗生物素蛋白和牛血清白蛋白在DNA摺紙表面的組裝能力,結果證明蛋白質與DNA摺紙的結合能力同其自身所帶電荷具有十分緊密的關係。最後,細胞實驗證明衣殼蛋白在DNA摺紙表面的組裝的確提升了DNA摺紙納米結構進入細胞的能力。
圖2. 凝膠電泳和熒光淬滅實驗
圖3. 體外細胞實驗
點評:
1. 將蛋白質同DNA摺紙結合是一種新型的功能核酸-生物納米材料。
2.論文為提高DNA摺紙的藥物遞送能力提供了新的思路和方法。
3. 將來可以考慮將該種新型的納米材料應用於體內試驗。
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Mikkil? J, Eskelinen A P, Niemel? E H, et al. Virus-encapsulatedDNA origami nanostructures for cellular delivery[J]. Nano Letters, 2014,14(4):2196.
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