你们好,明天为你们推荐一篇发表在上的文章,文章标题为“DNAToCell”,通信作者是北京学院物理化工大学李金波院士,主要从事核苷酸物理生物学、基因医治相关领域。
联接细胞膜蛋白与溶酶体转运受体LTR的双特异性嵌合体提供了一种有效的降解疾患相关靶向的医治方式。在这儿,作者报导了一种新的树突化DNA嵌合体()策略,使用生物正交弧菌推动的烷渗碳环加成将树突DNA与蛋白质相结合,形成的才能将靶标蛋白运输到溶酶体中进行清除。具体来讲,作者通过降解致畸膜胚乳素(NCL)和表皮生长因子受体(EGFR)来证明的有效性,的防癌应用在大鼠肿瘤异种移植模型中得到验证。这项工作为快速开发高效的膜蛋白降解剂提供了新的途径,具有宽广的研究和医治前景。
细胞表面清道夫受体(SRs)作为阴离子络合物结合受体已被用于DNA纳米技术中的货物运输。已知聚阴离子DNA纳米材料靶点SR,之后通过水泡介导的内吞作用顺着内小体途径内化。SRs在癌细胞上丰富细胞膜蛋白,但是,SRs作为一种适用的LTR介导蛋白质降解的潜力仍未被探求。
作者用三倍体乙酸丙酯结合液相寡核酸合成了一个具有三个T10分支和一个T10茎的多胸腺吡啶DNA树突(PTDD)。在茎端用二苯并环辛(DBCO)修饰后,通过应变推动炔烃-叠硫化物环加成(SPAAC)将PTDD与叠硫化物修饰的POI黏结剂偶联,得到。
以免疫球蛋白G(IgG)为模型POI,-PAGE验证了PTDD与抗IgG抗原偶联产生I-。采用吸收波谱定标方式估算I-的PTDD/抗原摩尔比平均值为2.5。人肺囊肿A549细胞用Alexafluor-647标记的IgG(IgG-647)和抗IgG或I-孵育,流式细胞仪剖析显示,与对照相比,I-孵育后细胞萤光持续提高,18h达到平台期。这表明介导的特异性和有效的细胞摄入IgG。内吞作用依赖于官能团-受体互相作用,当过量的PTDD或SRs抑制剂羟基化牛血清白蛋白(mBSA)可以制止该过程。共聚焦萤光成像进一步显示,在I-诊治后,IgG-647与染色的溶酶体共定位,表明细胞摄入后溶酶体运输有效。
膜NCL的抑制已被报导为一种有效的癌症杀灭方式,作者将PTDD偶联到对膜NCL具有高亲和力和特异性的DNA适体,合成了NCL靶点(N-DENTA),产物经尿素-PAGE、电喷雾电离质谱(ESI-MS)得以确认。N-有效地与A549细胞结合,其平衡解离常数(Kd)为69.5±8.9nM,强于PTDD(Kd=121.5±11.2nM)和(Kd=129.5±8.3nM),可能是因为多价效应。据悉,在生理条件下表现出较高的稳定性,在10%胎牛血浆(FBS)中孵育24小时后,仍有87%保持完整。
流式细胞术剖析显示,以剂量依赖的方法除去细胞表面的NCL,半最大降解含量(DC50)为25nM细胞膜蛋白,在50nMN-孵育48h后,最大降解率(Dmax)为60%。blot剖析显示N-使膜NCL水平增加了68%。
定量质谱进一步对N-处理过的A549细胞进行全蛋白质组剖析。N-推动了膜NCL的明显减少。同时,还观察到NCL互相作用或调控的蛋白,如半乳糖凝集素-3()和rho相关蛋白激酶2(ROCK2)的产率变化。据悉,N-在人子宫癌HeLa细胞、乳腺癌MCF-7细胞和肝细胞癌HepG2细胞中也能介导膜NCL的降解,具有广泛的适用性。那些数据共同验证了降解膜NCL的能力。
最后,作者对降解机理进行探究,抑制剂以及基因干扰实验证明降解过程依赖于SRs。体外抗增殖实验和植物实验均证明介导膜蛋白降解的医治优势。
其实,作者开发了平台,有以下几个优点。首先,是模块化和通用的。取代蛋白络合物可用于扩大可靶点空间。诸如,还使用西妥昔单抗作为蛋白结合剂降解A549细胞上的表皮生长因子受体(EGFR)。其次,SRs的高抒发和广泛分布使成为现有膜蛋白降解技术的补充,广泛适用于各类生物和癌症相关的环境。第三,有效和持久的蛋白质降解使吸引进一步的毒理用途。最后,树形DNA固有的物理可编程性和可调性可能比提供额外的可控性。反正,通过降解胞外膜蛋白为研究和医治提供了新的可能性。