華東師大科學家發現通用型蛋白質胞內遞送載體—新聞—科學網

2020-12-05 科學網

華東師大生命科學學院程義雲教授（右）和博士生劉崇懿

華東師範大學生命科學學院程義雲團隊研發設計了一種富含苯硼酸的陽離子高分子，在不需要修飾的條件下，對多種蛋白質實現了高效、普適的蛋白質胞內遞送，並能維持這些蛋白質的生物活性。該研究成果近日發表於《科學進展》（Science Advances (2019, 5, eaaw8922)）。

蛋白類藥物在生物醫藥中佔據著舉足輕重的地位。2018年全球醫藥銷售額前十的藥物中，七種為蛋白質藥物。開發高效、安全的蛋白質胞內遞送技術對於生物醫藥、生命科學基礎研究都具有重要的意義。

據悉，研究人員發現的這種方式使得富含硼酸的高分子能夠結合不同等電點、尺寸的蛋白質分子，實現普適的蛋白質胞內遞送。這種高分子可以將牛血清白蛋白、藻紅蛋白、綠色螢光蛋白、紅色螢光蛋白、黃色螢光蛋白、細胞色素c、溶菌酶、胰蛋白酶、β-半乳糖苷酶、皂角素、核酸酶、核糖核蛋白等十餘種蛋白質高效遞送到細胞質中，且能夠很好地維持這些蛋白質的生物活性。

程義雲團隊和浙江大學平淵教授合作，評估了這種高分子載體向多種細胞中遞送Cas9核糖核蛋白的效率，發現其可以實現高效的CRISPR/Cas9基因編輯。

程義雲教授表示，這種高分子具有非常高的商業應用價值，是一種通用型蛋白質胞內遞送載體，目前該團隊正在推進該材料的商業化應用，即一種新型的、更具有普適性的蛋白質轉染試劑。

據悉，該論文的第一作者為華東師大生命科學學院博士生劉崇懿和浙江大學博士生萬濤，通訊作者為華東師大生命科學學院程義雲教授和浙江大學平淵教授。華東師大為該論文的第一單位。該研究得到了國家自然科學基金傑出青年基金、上海市優秀學術帶頭人等項目的經費支持。

相關論文信息：https://advances.sciencemag.org/content/advances/5/6/eaaw8922.full.pdf

相關焦點

  • 華東師大科學家發現通用型蛋白質胞內遞送載體
    圖說：華東師大生命科學學院程義雲教授（右）和博士生劉崇懿 校方供圖新民晚報訊 （首席記者 王蔚）在不需要修飾的條件下，華東師範大學生命科學學院程義雲團隊利用富含硼酸的高分子對多種蛋白質實現了高效、普適的蛋白質胞內遞送，並能維持其生物活性。
  • 華東師大科學家發現通用性蛋白質胞內遞送載體
    圖說：華東師大生命科學學院程義雲教授（右）和博士生劉崇懿 校方供圖新民晚報訊 （首席記者 王蔚）在不需要修飾的條件下，華東師範大學生命科學學院程義雲團隊利用富含硼酸的高分子對多種蛋白質實現了高效、普適的蛋白質胞內遞送，並能維持其生物活性。
  • 華東師大揭示KRAS突變肺腺癌代謝特徵—新聞—科學網
    華東師大生命科學學院教授劉明耀團隊揭示了SLC7A11/穀胱甘肽代謝軸在KRAS突變肺腺癌生長中的重要作用和分子機制，以及小分子藥物幹預該代謝軸可以有效減緩
  • 中國科學家首次提出鐵蛋白藥物載體—新聞—科學網
    而能把藥物精準遞送到癌細胞的載體，就像「飛彈」的制導系統和動力裝置。人類對容量更大、效率更高、對生物體更安全友好的靶向藥物載體，有著永無止境的追求。   科學家更希望找到的，是這樣一種藥物載體:   它來自生物體內天然存在的蛋白質，沒有毒性，易於降解，同時不容易引起排異反應；它不像ADC那樣把藥物「掛」在表面，而是把藥物包容在內，從而有更大的載藥量，也更加穩定安全；它不需要附加額外的「定位系統」，就能自動識別癌細胞，從而大大降低生產的難度和成本。
  • 上海藥物所發現納米藥物載體遞送力學機制—新聞—科學網
    本報訊（記者黃辛）中科院上海藥物所甘勇課題組與國家納米科學中心施興華團隊合作，深入解析了納米藥物載體的力學性能對於克服多重生理屏障的影響
  • 科學網—構建類似章魚結構的眼內基因遞送載體
    本報訊（記者黃辛）復旦大學藥學院教授魏剛團隊在無創眼內基因遞送領域取得新進展，相關研究成果近日發表於《納米快報》。
  • CCS Chemistry | 低分子量陽離子聚多酚,siRNA實現細胞內遞送的...
    華東師範大學程義雲課題組和四川大學李乙文課題組合作，設計和製備了一系列低分子量的陽離子聚多酚材料，通過篩選發現基於鄰苯二酚的聚合物結合siRNA能力最強，胞內遞送效率最高，基於這類聚多酚材料成功實現了小鼠慢性腸炎的基因治療。小幹擾RNA（siRNAs）藥物能特異性地沉默細胞內的靶基因，在生物治療領域具有重要的應用前景。
  • 相鄰胞嘧啶,不再傻傻分不清—新聞—科學網
    胞嘧啶鹼基編輯器（CBE）由胞嘧啶脫氨酶和nCas9蛋白融合組成。其中，經典的胞嘧啶鹼基編輯器BE4max CBE是由鼠源脫氨酶APOBEC1、nCas9蛋白和兩個尿嘧啶糖基化酶抑制劑構成。該項研究基於結構生物學改造了一類人源脫氨酶A3G, 並用其替代BE4max CBE中的鼠源脫氨酶，使A3G-CBE能夠最大程度地只編輯靶向鹼基C而不影響與其緊鄰無關的C。
  • 基因重組控制技術獲突破—新聞—科學網
    近年來，科學家將合成生物學理念融入Cre-loxP重組酶系統中，開發出了一系列調控式的Cre-loxP重組酶系統，如化學方法誘導的Cre-loxP重組酶系統和紫光/藍光誘導的Cre-loxP重組酶系統。但這些誘導系統仍然具有一定程度的毒性，且紫藍光的組織穿透性差，極大地限制了Cre-loxP重組酶系統在動物體內的應用。
  • 研究揭示納米藥物載體的力學性能對於克服多重生理屏障的影響
    然而，與簡單的體外實驗環境相比，納米藥物載體在到達靶組織和靶細胞之前需要克服生物體內的多重生理病理屏障，如：酶屏障、黏液屏障、細胞間質屏障、細胞屏障以及胞內轉運屏障等。因此，為實現療效最大化，設計和製備能夠克服多重生理屏障並且具備高效的細胞攝入量的新型遞送載體成為納米藥物從實驗室轉向臨床應用的一個重要挑戰。
  • 核酸「七爪魚」 腫瘤新剋星—新聞—科學網
    最近，國家納米科學中心研究員丁寶全課題組設計出引入小分子偶聯的支鏈核酸藥物，構建出既是載體也是藥物的基因治療型核酸納米複合物。 「諾獎」研究「新番」 基因是人體內帶有遺傳信息的脫氧核糖核酸（DNA）片段，能夠通過信使RNA，指導蛋白質合成。這便是遺傳學廣為人知的「中心法則」。 許多人類疾病已被證實是源自基因本身的錯誤。基因治療應運而生——如果破壞錯誤的基因通過「中心法則」合成出蛋白質的任何一個中間環節，就能阻止疾病發生。
  • 中科大劉世勇團隊:用於化學動力學療法的高分子納米載體研究進展
    鑑於高濃度的氧化應激可以直接誘導細胞死亡, 利用高分子納米載體遞送活性氧產生劑或胞內抗氧化系統的抑制劑可以破環胞內的氧化還原平衡, 放大腫瘤細胞內氧化應激和誘導腫瘤細胞死亡.中國科學技術大學高分子科學與工程系劉世勇團隊在《中國科學：化學》發文，簡要介紹了利用不同策略構建智能納米載體放大腫瘤細胞內氧化應激實現化學動力學療法.
  • ...Chemistry | 醒醒,蛋白質!用於腫瘤靶向治療的酶促級聯反應新策略
    中國科學院化學研究所汪銘課題組設計了細胞內酶促級聯反應提高胞內氧化應激水平，並進一步激活活性氧響應的蛋白質前藥，基於這一原理和蛋白質遞送技術發展了腫瘤靶向治療新策略。近期，他們通過酶促級聯反應增強胞內氧化應激水平，實現了蛋白質前藥的高效激活，並基於這一原理發展了腫瘤靶向治療新策略。
  • 我國首個原創型基因治療載體問世,打通基因編輯體內治療的最後一公裡
    VLP可以遞送CRISPR/Cas9 mRNA, 實現安全和高效的體內基因編輯。 值得一提的是，該技術是我國首個完全自主開發的原創型基因治療載體，體現了我國在基因治療領域的科技進步。 自最早的基因編輯工具問世至今，基因編輯技術已經有近30年的歷史了。
  • ACS Applied Materials & Interfaces:科學家建立高效運載胞內蛋白...
    該研究利用功能化的納米金剛石（nanodiamonds，NDs）實現了蛋白質的高效裝載、跨越細胞屏障和發揮細胞內功能，並進一步利用口服的NDs-蛋白質複合物在果蠅體內進行了腸幹細胞激活和腸道重塑。蛋白質功能的異常與各種疾病的發生密切相關。
  • 疫苗行業專題報告之mRNA:通用的平臺型技術,未來大有可為
    （二）核酸疫苗為通用的平臺型技術，有望顛覆傳統疫苗研發路徑 隨著免疫學、生物化學、生物技術和分子微生物的發展，20世紀後半葉全球疫苗的研製進入快速發展階段。重組病毒載體疫苗本質上應歸屬於DNA疫苗範疇，通過將編碼目標抗原的基因序列整合到病毒載體中，利用病毒載體取代基因槍、電穿孔等特殊的輸送設備轉染到人體細胞內。
  • 超高活性胞嘧啶鹼基編輯器開發成功—新聞—科學網
    而通過將胞嘧啶脫氨酶與nickase Cas9（D10A）融合而成的胞嘧啶鹼基編輯器BE3（CBE）， 在不引入 DNA 雙鏈斷裂同時也不需要重組修復模板的情況下，對編輯窗口（距離PAM遠端起的第4-7位）內的胞嘧啶脫氨，實現C>T的鹼基轉換，具有更加安全、高效、精準的特點，在基因治療、農作物遺傳育種、藥物篩選等領域展示了廣泛的應用前景。
  • 科學家發現「新地球」—新聞—科學網
    但是由於TOI 700d處於宜居帶，它的表面或大氣中可能有液態水——大多數科學家認為這是外星生命存在的先決條件。維吉尼亞州費爾法克斯市喬治梅森大學天文學家Peter Plavchan在會議上說，這使它成為一個科學家可以探索行星如何從這些圓盤中誕生的「實驗室」。
  • 科學家探討蛋白質翻譯後修飾對肉品質影響—新聞—科學網
    中國農科院肉品加工與品質調控創新團隊近十年來聚焦宰後早期能量代謝與蛋白質翻譯後修飾關聯調控肉品質的分子機制，取得系列重大突破，為解決上述問題提供了新思路和新途徑。 基於該團隊已有研究基礎，近日其對蛋白質翻譯後修飾影響肉品質的最新研究進展進行了系統梳理，綜述了蛋白質磷酸化、乙醯化、亞硝基化和泛素化等蛋白質翻譯後修飾對肉品質的影響，重點討論了蛋白質磷酸化對肉品嫩度、色澤、持水性的影響以及影響蛋白質磷酸化功能的機制和因素。相關成果發表於《食品科學與食品安全綜合評論》。
  • 受章魚啟發 中國學者研發無創眼內基因藥物遞送載體
    記者11日獲悉，經過近8年攻關，復旦大學藥學院魏剛教授研究團隊在無創眼內基因藥物遞送研究領域獲重要進展，對治療致盲性慢性眼底疾病有重要意義。該成果已發表在國際知名學術期刊《納米快報》(《Nano Letters》)上。