jinnianhui官网 - 金年会-化学所在蛋白质药物递送及神经化学生物学应用研究中获进展

卵白质是生命勾当的重要履行者。人类疾病的发生、成长与细胞内卵白质的表达异样或者功效缺掉紧密亲密相干。是以，活细胞条理递送卵白质药物对于在生命历程的化学干涉干与、疾病诊断及医治研究具备主要意义。

中国科学院化学研究所活体阐发化学试验室汪铭课题组缭绕卵白质药物智能递送开展了体系研究，前后成长了阳离子脂质体以和金属有机框架等载体，摸索了载体对于细胞微情况的相应性和胞内降解历程，实现了细胞和活体条理卵白质药物的智能递送和功效调控（Acc. Chem. Res.2019, 52, 665-675；Angew. Chem. Int. Ed.2021, 60, 8596-8606）。

近日，该课题组设计配位超份子自组装体和其于主-客体化学作用下与卵白质的层级组装，构建了新型超份子纳米颗粒（Supramolecular Nanoparticles，SNPs）。该研究发明SNPs可被细胞摄入，并递送卵白质进入细胞。基在这一计谋，研究实现了多种卵白质药物的细胞递送，并进一步经由过程递送CRISPR/Cas9基因编纂核酸酶实现细胞基因表达调控（Angew. Chem. Int. Ed.2021, 60, 5429-5435）。科研职员设计了四苯乙烯（TPE）衍生物的配位自组装系统，使用TPE的堆积引诱荧光性子（AIE），构建了M2L4型荧光金属-有机笼TPE-MOC。研究调控TPE-MOC及聚乙烯亚胺（PEI）衍生物的层级组装，制备了荧光超份子纳米颗粒（FSNPs）。研究发明，上述组装历程可高效包封、递送卵白进入细胞，并使用FSNPs的光学性子实现了卵白质递送后于细胞内转运历程示踪。FSNPs可高效递送卵白质进入神经细胞，为神经心理病理研究和神经退行性疾病的生物医治提供了新计谋。DJ-1是对于细胞氧化还有原情况敏感的份子朋友，其基因突变或者功效缺掉与帕金森综合征等神经退行性疾病紧密亲密相干。研究显示，FSNPs递送DJ-1卵白到神经细胞后可激活MAPK（丝裂原活化卵白激酶）旌旗灯号通路终端激酶ERK（细胞内调治激酶）的磷酸化润色，进而上调超氧化物歧化酶（SOD）表达，实现神经细胞氧化应激程度的调控（Angew. Chem. Int. Ed.）。

于份子条理调控卵白质与递送载体之间的彼此作用对于在卵白质递送至关主要。然而，卵白质份子布局繁杂，与载体之间的组装多经由过程静电作用实现，限定了组装体的不变性和合用的卵白质规模。鉴在此，科研职员设计了四（4-脒苯基）甲烷（TAM）与4，4’-偶氮苯二羧酸（AZB）的氢键组装系统，构建了氢键-有机框架布局（TA-HOFs）。研究使用HOFs前体与卵白质残基（谷氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、精氨酸等）之间的氢键作用，实现了卵白质于HOFs中的包封。这一组装历程受卵白质的物理化学性子影响较小，对于具备差别电荷、尺寸的卵白质均体现高效包封效果。研究显示，HOFs包封历程对于卵白质的活性影响小，可递送卵白质进入细胞，并用在胞内酶催化反映，且包封过氧化氢酶（catalase）的CAT@TA-HOFs可以催化神经细胞中活性氧物资降解，调控细胞于神经毒素刺激时的氧化应激程度，为基在细胞内酶催化反映的神经退行性疾病医治提供了新要领（Angew. Chem. Int. Ed.）。该结果发表后，Nature Reviews Chemistry将其作为研究亮点举行报导（Nat. Rev. Chem.）。

研究事情获得国度天然科学基金委、科技部及中科院的撑持。

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