跳到主要内容

病毒激发的输送系统在人体细胞之间传输微观货物

 

 

犹他大学(University of Utah)和华盛顿大学(University of Washington)的科学家已经开发出一种蓝图,可以指导人类细胞组装一种类似病毒的递送系统,这种系统可以将定制的货物从一个细胞运送到另一个细胞. 正如网上报道的 自然 11月. 30, 这项研究是朝着一种受自然启发的方法迈出的一步,这种方法可以将治疗药物直接输送到体内的特定细胞类型.

大发娱乐正在改变对病毒作为病原体的看法, 把病毒当作新工具的灵感来源,” 韦斯利·桑德奎斯特博士.D., 犹他大学医学院生物化学系联合主任. 他也是这项研究的共同资深作者,尼尔·金博士.D.他是华盛顿大学蛋白质设计研究所的助理教授.

精心设计的指令提出了一系列自我推进的事件,模仿一些病毒如何将其感染性内容从一个细胞转移到另一个细胞.

从蓝图中自行组装出来, 足球形状的“纳米笼”, 其结构已在前面报道过. 从病毒中加入特定的遗传密码片段,使纳米笼被包装在细胞膜内, 然后从细胞中导出. 就像航天飞机离开地球把货物送到空间站, 这些小胶囊从一个细胞中分离出来, 去了另一个地方并在那里停靠, 在到达时清空里面的东西.

在这种情况下, 这些保护性的纳米笼携带着货物,科学家们把这些货物当作归航信标来跟踪船只的航行. 下一步是设计容纳药物或其他小分子的纳米笼.

大发娱乐现在能够准确、一致地设计出具有定制结构的新蛋白质,金说。. “考虑到天然蛋白质具有非常复杂和多样的功能, 考虑到向大发娱乐开放的可能性是令人兴奋的."

研究人员决定在病毒之后建立微观运输系统的模型并非偶然. 病毒已经磨练了自己的技能,可以有效地将传染性病毒传播给大量细胞. 几十年的研究, 包括桑德奎斯特团队对人类免疫缺陷病毒(HIV)的深入研究, 病原体是如何如此高效地完成这一目标的.

检验你是否真正理解某样东西的方法是亲自动手去做. 这就是桑德奎斯特和金的团队在大发娱乐所做的. “大发娱乐的系统的成功是第一个正式证明这就是病毒萌芽的方式,桑德奎斯特评论道.

病毒教会了他们,这样的传递系统必须包括三个基本特性:抓住膜的能力, 自组装, 然后从细胞中释放出来. 在这些步骤中任何一个出现编码错误都会导致发货停止.

“我确信这需要微调,但它从一开始就很干净,主要作者Jörg Votteler说, Ph.D.他是犹他大学生物化学博士后. 当电子显微镜学家大卫·贝尔纳普博士.D. 发现笼子的图像与计算机模型非常吻合, 他知道他们已经完成了他们开始设计的东西. “当它是对的时候,你就知道了,”他说.

只要三个基本原则不变,这个制度是可以修改的. 例如, 科学家们可以在不同形状的笼子里交换, 或者在它们周围形成另一种膜. 模块化意味着船舶可以针对各种应用进行定制.

这项研究从原理上证明了这些系统是有效的, 但在将其应用于治疗之前,还需要做更多的工作. 研究人员将需要确定这种胶囊能否在活体动物体内进行长途旅行, 例如, 以及它们能否大发娱乐提供足够数量的药物.

“只要大发娱乐不断推动知识的发展,大发娱乐就能保证会有好的结果, 虽然大发娱乐不能保证什么时候,桑德奎斯特说.

# # #

这项研究得到了美国国立卫生研究院的支持 & 梅琳达·盖茨基金会, 德意志Forschungsgemeinschaft, 和国防高级研究计划局, 发表在《大发体育官网》杂志上 自然 11月. 30, 2016.

除了桑德奎斯特, 沃特勒和金, 合著者包括犹他大学的David Belnap和Cassandra Ogohara, 苏易, 杨夏朝, 以及华盛顿大学的Una Natermann.

 

纳米笼是病毒激发系统的一部分,用于将小分子输送到细胞中. 自组装的笼子是由蛋白质构成的,也表示为带状结构(绿色)。.

来源:David Belnap, Jörg Votteler