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。![1 1](https://9794.seohost.cn/storage/9794/article/20231024/1698115775702477.png)
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。
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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。
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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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