你們好，明天為你們推薦一篇發(fā)表在上的文章，文章標(biāo)題為“DNAToCell”，通信作者是北京學(xué)院物理化工大學(xué)李金波院士,主要從事核苷酸物理生物學(xué)、基因醫(yī)治相關(guān)領(lǐng)域。
聯(lián)接細(xì)胞膜蛋白與溶酶體轉(zhuǎn)運(yùn)受體LTR的雙特異性嵌合體提供了一種有效的降解疾患相關(guān)靶向的醫(yī)治方式。在這兒，作者報(bào)導(dǎo)了一種新的樹(shù)突化DNA嵌合體()策略，使用生物正交弧菌推動(dòng)的烷滲碳環(huán)加成將樹(shù)突DNA與蛋白質(zhì)相結(jié)合，形成的才能將靶標(biāo)蛋白運(yùn)輸?shù)饺苊阁w中進(jìn)行清除。具體來(lái)講，作者通過(guò)降解致畸膜胚乳素(NCL)和表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)來(lái)證明的有效性，的防癌應(yīng)用在大鼠腫瘤異種移植模型中得到驗(yàn)證。這項(xiàng)工作為快速開(kāi)發(fā)高效的膜蛋白降解劑提供了新的途徑，具有寬廣的研究和醫(yī)治前景。
細(xì)胞表面清道夫受體(SRs)作為陰離子絡(luò)合物結(jié)合受體已被用于DNA納米技術(shù)中的貨物運(yùn)輸。已知聚陰離子DNA納米材料靶點(diǎn)SR，之后通過(guò)水泡介導(dǎo)的內(nèi)吞作用順著內(nèi)小體途徑內(nèi)化。SRs在癌細(xì)胞上豐富細(xì)胞膜蛋白，但是，SRs作為一種適用的LTR介導(dǎo)蛋白質(zhì)降解的潛力仍未被探求。
作者用三倍體乙酸丙酯結(jié)合液相寡核酸合成了一個(gè)具有三個(gè)T10分支和一個(gè)T10莖的多胸腺吡啶DNA樹(shù)突(PTDD)。在莖端用二苯并環(huán)辛(DBCO)修飾后，通過(guò)應(yīng)變推動(dòng)炔烴-疊硫化物環(huán)加成(SPAAC)將PTDD與疊硫化物修飾的POI黏結(jié)劑偶聯(lián)，得到。
以免疫球蛋白G(IgG)為模型POI，-PAGE驗(yàn)證了PTDD與抗IgG抗原偶聯(lián)產(chǎn)生I-。采用吸收波譜定標(biāo)方式估算I-的PTDD/抗原摩爾比平均值為2.5。人肺囊腫A549細(xì)胞用Alexafluor-647標(biāo)記的IgG(IgG-647)和抗IgG或I-孵育，流式細(xì)胞儀剖析顯示，與對(duì)照相比，I-孵育后細(xì)胞螢光持續(xù)提高，18h達(dá)到平臺(tái)期。這表明介導(dǎo)的特異性和有效的細(xì)胞攝入IgG。內(nèi)吞作用依賴于官能團(tuán)-受體互相作用，當(dāng)過(guò)量的PTDD或SRs抑制劑羥基化牛血清白蛋白(mBSA)可以制止該過(guò)程。共聚焦螢光成像進(jìn)一步顯示，在I-診治后，IgG-647與染色的溶酶體共定位，表明細(xì)胞攝入后溶酶體運(yùn)輸有效。
膜NCL的抑制已被報(bào)導(dǎo)為一種有效的癌癥殺滅方式，作者將PTDD偶聯(lián)到對(duì)膜NCL具有高親和力和特異性的DNA適體，合成了NCL靶點(diǎn)(N-DENTA)，產(chǎn)物經(jīng)尿素-PAGE、電噴霧電離質(zhì)譜(ESI-MS)得以確認(rèn)。N-有效地與A549細(xì)胞結(jié)合，其平衡解離常數(shù)(Kd)為69.5±8.9nM，強(qiáng)于PTDD(Kd=121.5±11.2nM)和(Kd=129.5±8.3nM)，可能是因?yàn)槎鄡r(jià)效應(yīng)。據(jù)悉，在生理?xiàng)l件下表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性，在10%胎牛血漿(FBS)中孵育24小時(shí)后，仍有87%保持完整。
流式細(xì)胞術(shù)剖析顯示，以劑量依賴的方法除去細(xì)胞表面的NCL，半最大降解含量(DC50)為25nM細(xì)胞膜蛋白，在50nMN-孵育48h后，最大降解率(Dmax)為60%。blot剖析顯示N-使膜NCL水平增加了68%。
定量質(zhì)譜進(jìn)一步對(duì)N-處理過(guò)的A549細(xì)胞進(jìn)行全蛋白質(zhì)組剖析。N-推動(dòng)了膜NCL的明顯減少。同時(shí)，還觀察到NCL互相作用或調(diào)控的蛋白，如半乳糖凝集素-3()和rho相關(guān)蛋白激酶2(ROCK2)的產(chǎn)率變化。據(jù)悉，N-在人子宮癌HeLa細(xì)胞、乳腺癌MCF-7細(xì)胞和肝細(xì)胞癌HepG2細(xì)胞中也能介導(dǎo)膜NCL的降解，具有廣泛的適用性。那些數(shù)據(jù)共同驗(yàn)證了降解膜NCL的能力。
最后，作者對(duì)降解機(jī)理進(jìn)行探究，抑制劑以及基因干擾實(shí)驗(yàn)證明降解過(guò)程依賴于SRs。體外抗增殖實(shí)驗(yàn)和植物實(shí)驗(yàn)均證明介導(dǎo)膜蛋白降解的醫(yī)治優(yōu)勢(shì)。
其實(shí)，作者開(kāi)發(fā)了平臺(tái)，有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，是模塊化和通用的。取代蛋白絡(luò)合物可用于擴(kuò)大可靶點(diǎn)空間。諸如，還使用西妥昔單抗作為蛋白結(jié)合劑降解A549細(xì)胞上的表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)。其次，SRs的高抒發(fā)和廣泛分布使成為現(xiàn)有膜蛋白降解技術(shù)的補(bǔ)充，廣泛適用于各類生物和癌癥相關(guān)的環(huán)境。第三，有效和持久的蛋白質(zhì)降解使吸引進(jìn)一步的毒理用途。最后，樹(shù)形DNA固有的物理可編程性和可調(diào)性可能比提供額外的可控性。反正，通過(guò)降解胞外膜蛋白為研究和醫(yī)治提供了新的可能性。