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化學所在時空特異性蛋白質遞送及基因編輯研究方面獲進展
2024年08月27日 15:37:04
來源：化工儀器網 點擊量：9628
中國科學院化學研究所活體分析化學院重點實驗室汪銘課題組圍繞蛋白質遞送及功能干預開展了研究，發展了一系列可在細胞及活體層次遞送蛋白質及CRISPR/Cas9基因編輯器的方法。
【化工儀器網 項目成果】蛋白質是生命體內最重要的生物大分子之一，在生命活動過程中執行著多種關鍵功能。在生物醫學領域，實現蛋白質及基因編輯工具的高效遞送一直是研究的熱點和難點。尤其是針對特定組織如肺部的靶向遞送，對于治療肺部疾病、感染及癌癥等具有重要意義。
利用外源性獲取的蛋白質，可以在細胞及體內實現生物大分子的化學標記與功能調控，進而應用于生命機制的解析研究及疾病的靶向治療。然而，由于蛋白質本質上具有親水性，難以自主穿透疏水性細胞膜到達胞內靶點并實現特定器官組織的靶向。因此，發展細胞及活體層次遞送蛋白質的方法與技術，對于蛋白質化學生物學和生物醫學的研究具有重要意義。
中國科學院化學研究所活體分析化學院重點實驗室汪銘課題組圍繞蛋白質遞送及功能干預開展了研究，發展了一系列可在細胞及活體層次遞送蛋白質及CRISPR/Cas9基因編輯器的方法。他們通過設計金屬配位超分子(MOC)的層級自組裝，并利用蛋白質表面氨基酸的氫鍵作用，構建了具有組織特異性的超分子納米顆粒(LSNPs)。研究表明，MOC與蛋白質組裝形成的LSNPs的表界面化學特性，影響其在體內循環過程中吸附血清蛋白形成的表面蛋白冠的組成，進而決定了蛋白質遞送的組織特異性。特別是，玻連蛋白與整合素αvβ3的識別作用，介導了LSNPs的肺部特異性。這一發現為肺部疾病的靶向治療提供了強有力的工具。
基于上述LSNPs技術平臺，汪銘課題組進一步發展了時空特異性基因編輯器遞送方法。他們運用CRISPR/Cas13d RNA編輯技術，實現了對肺部病毒感染相關基因——組織蛋白酶L的靶向干預。這一研究不僅驗證了LSNPs在基因編輯領域的潛力，也為肺部疾病的基因治療提供了新的策略。
相關研究成果Lung-specific supramolecular nanoparticles for efficient delivery of therapeutic proteins and genome editing nucleases于近日發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。
通過設計具有時空特異性的超分子納米顆粒，科學家們成功實現了肺部特異性蛋白質及基因編輯工具的高效遞送。這一技術不僅為肺部疾病的治療提供了新的策略，也為生物醫學和生命科學領域的研究開辟了新的方向。未來，隨著研究的深入和技術的不斷完善，我們有理由相信，這一領域將取得更多突破性進展，為人類健康事業作出更大的貢獻。
參考來源： 化學研究所
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