Chem. Commun:核酸/蛋白質納米結構組裝研究

2020-12-06 生物谷

利用生物分子進行納米結構組裝是生物納米技術的研究前沿熱點之一。國家納米科學中心劉冬生研究員領導的研究小組和中科院微生物所方榮祥院士課題組合作,利用最小為50個鹼基對長度的雙鏈核酸為模版,成功實現了黃瓜花葉病毒衣殼蛋白的組裝,獲得了微米級長度的蛋白納米線。此結果突破了前人利用菸草花葉病毒時所需核酸序列過長及不適於大規模製備的限制,為此方法在納米結構組裝、基因藥物輸送等領域的應用打下了良好基礎。   

此工作已作為英國的《化學通訊》(Chem.  Commun.)2008年第一期的封面和熱點文章發表。

生物谷推薦原始出處:

Chem. Commun., 2008, 49 - 51, DOI: 10.1039/b715299j

DNA-templated CMV viral capsid proteins assemble into nanotubes

Yun Xu, Jian Ye, Huajie Liu, Enjun Cheng, Yang Yang, Wenxing Wang, Manchun Zhao, Dejian Zhou, Dongsheng Liu and Rongxiang Fang

This communication describes the in vitro assembly of genetically recombinant Cucumber Mosaic Virus (CMV) viral capsid proteins (CPs) into biological nanotubes, several micrometres long yet with a diameter of only 17 nm, triggered by double-stranded DNAs of different lengths.

 

相關焦點

  • DNA與蛋白質聯手 能生成豐富納米結構
    利用生物分子固有的能力,自組裝成特定形狀和尺寸的納米結構,一直是合成生物學的一個主要目標。工程化生物納米結構可以作為模板來定位和排列功能材料,以滿足大量的生物技術應用。DNA是組裝生物納米結構的一種有吸引力材料,DNA納米技術已經產生了無數的結構,最有名的是應用DNA摺紙來獲得複雜的設計,但因只有四種鹼基,DNA納米結構的發展受到了限制。而儘管蛋白質的複雜性使得設計基於蛋白質的納米結構比DNA更加困難,但它也展現了更廣闊的功能潛力,特別是將蛋白質與特定序列的核酸(DNA或RNA)結合,能自組裝成雜交納米結構。
  • DNA與蛋白質聯手 能生成豐富納米結構
    2020-09-08 07:49:06 來源:科技日報《生物技術趨勢》2020.09.01利用生物分子固有的能力,自組裝成特定形狀和尺寸的納米結構,一直是工程化生物納米結構可以作為模板來定位和排列功能材料,以滿足大量的生物技術應用。DNA是組裝生物納米結構的一種有吸引力材料,DNA納米技術已經產生了無數的結構,最有名的是應用DNA摺紙來獲得複雜的設計,但因只有四種鹼基,DNA納米結構的發展受到了限制。
  • 國家納米中心丁寶全團隊基於核酸自組裝的基因沉默研究取得進展
    近日,國家納米科學中心丁寶全研究員課題組在基於核酸自組裝的基因沉默系統用於腫瘤治療研究方向取得重要進展。基於鹼基互補配對的核酸自組裝體系可被設計成具有不同尺寸和形狀的納米結構,同為核酸的各類基因治療藥物也可以通過鹼基互補配對的方式進行共組裝,從而使得構建基於核酸自組裝的基因治療系統成為可能。前期工作中,丁寶全課題組在利用多功能核酸納米結構遞送基因治療藥物領域已獲得一系列進展(J. Am. Chem.
  • Actuators B Chem.:利用zeta電位作為信號輸出手段和抗汙型納米平臺實現複雜樣本中核酸分子的定量分析
    第一、生物樣品中存在大量的蛋白質分子等雜質,容易在納米顆粒上形成蛋白質冠,掩蓋靶標物所導致電位信號變化。第二、分散在水溶液中的納米顆粒為了維持其穩定性,通常具有較高的電荷性,zeta電位的變化通常會影響膠體溶液的穩定性,難以對電位強度進行準確檢測。此外,納米材料的高zeta電位強度造成了較高的背景信號,從而降低了檢測的敏感性。
  • 樊春海:框架核酸,一個由DNA組成的納米世界
    通過DNA分子自組裝的方法,即所謂的DNA摺紙,就可以將DNA組裝成從幾納米、幾十納米、幾百納米,甚至可以往毫米這樣一個尺度去突破。團隊通過對氫鍵配對、鹼基堆積和形狀匹配等化學自組裝過程的設計、調控與剪裁,構建了一系列框架核酸組裝體。
  • 自組裝DNA納米結構「侵染」細胞過程獲揭示
    中科院上海應用物理研究所樊春海課題組和黃慶課題組,應用一系列先進的細胞顯微成像技術,並結合生物化學手段,清晰展示了一類自組裝DNA四面體結構在活細胞中的攝取與轉運過程
  • 綜述:生物大分子納米結構界面工程
    生物傳感器已經廣泛用於家庭監護和現場檢測,目前的穿戴式和床邊檢測(POCT)生物傳感研究可能對疾病監控模式產生深刻影響。然而,有別於均相反應體系,生物傳感器本質上是一個異相界面反應過程,其性能極大地依賴於生物分子與換能器件界面的狀態,即固液兩相間的電子遷移、能量交換和信號轉導。因此,生物識別界面的設計與結構調控在開發高性能生物傳感器中十分關鍵。
  • 核酸納米材料近期頂刊發文匯總
    目前為止,基於核酸修飾的構建模塊研究基本分布於金屬、金屬氧化物、硫化物半導體和蛋白質等材料。近期,Mirkin團隊展示了利用寡核苷酸密集功能化的鋯基MOF材料(UiO-66)可以被重塑晶化形成多種結構明確的超晶格。
  • 表面增強拉曼光譜方法研究生物分子結構與功能
    2001-2003 美國紐約市立大學從事博士後研究工作。曾在英國曼徹斯特大學,日本關西學院大學,韓國江原大學任客座教授和高級訪問學者。研究工作主要是利用光譜學的方法研究各種組裝過程及組裝體結構。包括基於半導體納米粒子SERS基底的理論與應用研究;蛋白質等生物體系結構的SERS研究;SERS方法在環境、醫藥等領域的應用。目前承擔國家重大科研儀器設備研製專項、國家自然科學基金面上項目等課題。
  • 納米科學:研究人員創造了人造蛋白來控制巴基球的組裝!
    納米科學:研究人員創造了人造蛋白來控制巴基球的組裝!這是一項原理驗證研究,證明蛋白質可以用作設計納米材料的有效工具,」資深作者,達特茅斯計算機科學助理教授Gevorg Grigoryan說。「如果我們學會更普遍地做到這一點 - 精確組織的分子構建模塊的可編程自組裝 - 這將導致一系列新材料應用於從醫學到能源的各種應用。
  • 2020上半年,中國學者在Chem Rev的表現竟然這麼強
    共聚物膠束的組裝是發生在納米級的高級自組裝形式,其中構件是預組裝的膠束。與一步式分層自組裝相比,此組裝策略在操縱多層體系結構方面更為出色,因為可以分別在第一層組裝和高層組裝中分別調節構建基塊和更高層次的結構。然而,儘管近年來在共聚物膠束的自組裝方面取得了實質性的進步,但通用法則尚未得到全面總結。
  • 復旦大學陳國頌-江明課題組利用含糖小分子的細微結構變化調控蛋白質組裝體的結構與形貌
    最近,他們發現通過簡單地調節誘導小分子結構中糖與羅丹明之間連接基團的長短RnG (n= 1, 2, 3, 4, 5),即可對具有長方體結構的蛋白質LecA的精確自組裝進行有效地調控,從而簡單、方便地製備一維納米線、納米帶、二維晶體片層、以及三維片層等蛋白質組裝結構。他們通過冷凍透射電鏡技術,對於蛋白質在上述組裝體內的排列進行了清晰的表徵。
  • Advanced Materials :基於DNA納米技術的三維DNA納米結構探針
    在國家自然科學基金委、科技部和上海市科委的支持下,中科院上海應用物理所物理生物學實驗室和美國亞利桑那州立大學的研究人員近日合作發展了一種基於DNA納米技術的三維DNA納米結構探針,並在此基礎上構建了一類新型的生物傳感平臺,實現了對基因和蛋白質高性能檢測。
  • ACS Nano:樊春海等核酸藥物納米載運體系研究獲進展
    ,」這項研究是樊春海教授與黃慶課題組合作發展了兩種新型的納米載運體系。他們將具有免疫刺激效用的CpG寡核苷酸藥物偶聯到納米結構上,可以有效被哺乳動物免疫細胞攝取,並刺激後者產生免疫反應而釋放細胞因子。CpG寡核苷酸是指未經甲基化修飾的胞嘧啶-鳥嘌呤核酸序列,由於其可以通過TLR9信號通路有效引發哺乳動物免疫反應,因此可以作為一種良好的免疫佐劑用於抗感染和腫瘤等的輔助。
  • 中科院固體物理研究所在貴金屬納米結構組裝及其SERS應用研究方面...
    近期,中科院固體物理研究所孟國文研究員課題組和美國西維吉尼亞大學吳年強教授研究小組合作,在貴金屬納米結構組裝及其表面增強拉曼散射(SERS)應用研究方面取得新進展,相關結果以封面論文發表在
  • 研究揭示新生蛋白質組裝機制
    研究揭示新生蛋白質組裝機制 作者:小柯機器人 發布時間:2021/1/3 15:56:48 德國海德堡大學(ZMBH)分子生物學中心和DKFZ-ZMBH聯盟德國癌症研究中心(DKFZ)Günter
  • 國家納米中心基因沉默研究獲進展
    近日,中國科學院國家納米科學中心研究員丁寶全課題組在基於核酸自組裝的基因沉默系統用於腫瘤治療研究中取得進展,相關研究成果以Branched Antisense and siRNA Co-assembled Nanoplatform for Combined Gene Silencing and Tumor Therapy為題,發表在
  • 納米技術:表徵納米粒子表面自組裝有機分子的結構!
    納米技術:表徵納米粒子表面自組裝有機分子的結構!由瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)的科學家領導的一項大型合作採用了一種強有力的新方法來克服在納米粒子表面上表徵自組裝有機分子結構的挑戰性任務。自組裝單層保護的納米顆粒越來越多地用於電子,藥物輸送,催化和傳感裝置中。構成殼層的配體的組成和結構是重要的,因為它們被認為決定了納米顆粒的性質,例如化學,生物和界面行為。調諧配體分子允許納米粒子為特定應用定製。
  • 利用DNA自組裝結構引導無機非金屬納米材料可控制備研究獲進展
    二氧化矽是一種自然界常見的無機非金屬材料,在生物礦化以及納米材料構築領域有著廣泛的應用。如何製備具有特定尺寸且形貌可控的二氧化矽納米結構,是納米科學領域的難點問題之一。DNA自組裝結構具有強大的可編程性和精確的定位修飾特點,是構築二氧化矽納米結構的有力工具。
  • 核-衛星納米結構組裝用於細胞內光熱治療
    arget‐Induced Core–Satellite Nanostructure Assembly Strategy for Dual-Signal-On Fluorescence Imaging and Raman Quantification of Intracellular MicroRNA Guided Photothermal Therapy,基於DNAzyme介導的螢光信號擴增和無標記核酸拉曼檢測以及光熱治療的理論