近日，英國(guó)達(dá)勒姆大學(xué)可編程物質(zhì)中心與波蘭賈蓋隆大學(xué)馬洛波爾斯卡生物技術(shù)中心的研究人員開展了一項(xiàng)國(guó)際合作，成功研發(fā)了一種新型的人工蛋白籠，這一成果在先進(jìn)藥物遞送系統(tǒng)領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大潛力。相關(guān)研究成果發(fā)表在《Macromolecular Rapid Communications》期刊上，論文題為《Designed, Programmable Protein Cages Utilizing Diverse Metal Coordination Geometries Show Reversible, pH-Dependent Assembly》。

研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并構(gòu)建了一種高度靈活的人工蛋白籠，這種納米級(jí)結(jié)構(gòu)以環(huán)狀TRAP蛋白為支架，并在關(guān)鍵位置設(shè)計(jì)了金屬結(jié)合位點(diǎn)。在鈷離子或鋅離子的作用下，蛋白籠能夠通過自組裝形成高度有序的結(jié)構(gòu)。這些蛋白籠內(nèi)部具有中空核心，可用于裝載治療性分子。

最引人注目的是，這些蛋白籠不僅具有極高的穩(wěn)定性，還能夠在特定的疾病環(huán)境下（如某些癌癥相關(guān)的pH變化）被觸發(fā)打開并釋放載荷。

研究人員在論文中指出：“我們?cè)O(shè)計(jì)并開發(fā)了一系列新型人工蛋白籠，它們是多功能、可適應(yīng)的生物醫(yī)學(xué)平臺(tái)，具有顯著的應(yīng)用潛力。這些蛋白籠由多個(gè)蛋白亞基組裝而成，對(duì)其相互作用的精確控制是調(diào)控籠體組裝與解組裝的關(guān)鍵，例如按需釋放內(nèi)部封裝的治療分子?！?/p>

這項(xiàng)研究的關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)在于利用一種十一聚體環(huán)狀蛋白作為支架，并在其表面精確定位金屬結(jié)合位點(diǎn)。在鈷或鋅離子的作用下，這些人工蛋白能夠自組裝成高度穩(wěn)定的籠狀結(jié)構(gòu)。此外，通過加入螯合劑或改變pH值等外部觸發(fā)條件，蛋白籠可按需解組裝。更為獨(dú)特的是，在某些情況下，這種解組裝過程是可逆的，當(dāng)觸發(fā)條件消失或被抑制后，蛋白籠能夠重新組裝。

這一研究成果為開發(fā)先進(jìn)的藥物遞送系統(tǒng)以及其他生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用提供了有力的平臺(tái)支持。

參考文獻(xiàn)：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/MARC.202400712

編輯：王洪

排版：李麗