分享一篇发表在JACS上的文章，文章的题目是“Modular Bioorthogonal Lipid Nanoparticle Modification Platforms for Cardiac Homing”，通讯作者是来自布里斯托大学的Adam W. Perriman，他的实验室主要开展生物物理、生物3D打印等研究。
脂质纳米粒LNPs是离子化的脂质自组装形成的球状结构，近期被作为RNA纳米载体而广受关注。同样作为载体使用的还有外泌体EV，然而EV的临床转化具有挑战性，其具有拓展性差、尺寸不够均一等缺点，因此LNPs被视为EV的理想替代品。现在已有LNPs携带药物被用于心肌梗死动物模型中改善血管的报道，工程化的LNP也具有较好的心脏归巢性。通常对LNP的表面修饰需要引入额外的化学步骤，这些方法会导致不稳定的中间体产生，且造成了额外的时间成本。在本文中作者希望设计一种“一锅法”的LNP修饰策略，用于增强其性能。作者团队近期开发了一种叫做人工膜结合蛋白（Artificial membrane-binding protein，AMBP）系统，其包含高分子表面活性剂和蛋白两部分，两者通过静电作用结合，当其与细胞膜接触时，其疏水尾部会插入细胞膜上，从而锚定在细胞表面。因此作者希望进一步将AMBP进一步应用到LNPs上。
作者首先进行了功能化LNPs的合成工作。作者选择了SpyCatcher-SpyTag系统来进行AMBP的功能化，作者首先将SC3融合在超电荷GFP（scGFP）上，后者与高分子表面活性剂静电结合，同时作者将ST3与荧光蛋白mCherry和纤连蛋白结合蛋白CshA融合，两组分最终通过生物正交的异肽键反应结合在一起。作者分别纯化了两部分融合蛋白，并将其共价连接在一起。随后作者通过标准方法合成了LNP，其流体力学直径范围为143.3±40.8 nm。最后作者将蛋白与LNP在4℃下反应过夜，即得到了功能化的心脏归巢脂质纳米粒子CH-LNP。
接着作者小鼠成肌细胞C2C12中测试了CH-LNP的锚定能力，通过活细胞共聚焦显微镜作者成功证明了CH-LNP可以被C2C12內吞进入细胞。最后作者将该系统应用到斑马鱼体内，纤维连接蛋白Fn在发育性心脏重塑中非常重要，因此可以帮助带有CshA的CH-LNP靶向心脏。结果作者也成功在心脏中观察到CH-LNP的富集。总之，本文报道了一种具有心脏归巢功能的脂质纳米粒子。
本文作者：LYP
责任编辑：MB
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c07811
文章引用：DOI：10.1021/jacs.3c07811
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