作者:樊春海 来源:《德国应用化学》 发布时间:2014/9/4 15:19:21
选择字号:
自组装DNA纳米结构“侵染”细胞过程获揭示

 

中科院上海应用物理研究所樊春海课题组和黄庆课题组,应用一系列先进的细胞显微成像技术,并结合生物化学手段,清晰展示了一类自组装DNA四面体结构在活细胞中的摄取与转运过程,为其在药物载运和治疗方面的应用奠定了良好基础。相关成果日前以封面论文形式发表于《德国应用化学》杂志。

DNA不仅是生命的密码,还可作为制造纳米级构件和机器的通用元件。利用DNA分子的自组装特性,DNA纳米技术领域的研究者可以根据简单的核酸碱基配对法则,设计并在试管中构造出精确而复杂的DNA纳米结构。

DNA四面体结构是一类重要的自组装DNA纳米结构。2011年,樊春海和黄庆课题组在国际上首次报道了DNA四面体结构可以作为一种纳米尺度的药物载体,将具有免疫刺激效应的CpG寡核苷酸转运进入细胞并刺激产生特定的细胞因子,其有望成为一种免疫治疗药物。然而,细胞膜具有负电性,通常会将同样带有负电荷的核酸分子屏蔽在膜外。这些DNA纳米结构如何穿越细胞膜屏障进入细胞成为一个谜。

此次科学家利用全内反射显微镜、单粒子示踪等细胞成像技术,实时观察到了DNA四面体结构穿过细胞膜并在胞内运输的过程,同时揭示了其最终命运。研究表明,DNA四面体结构的细胞摄取是一种能量依赖过程,在细胞膜上的小窝蛋白介导下产生内吞,该过程可在1分钟内完成。之后,DNA四面体结构通过由微管蛋白构成的细胞骨架系统进行运输,并最终到达溶酶体而被降解。

“当DNA四面体结构被连接上信号肽分子后,还可以改变细胞命运。例如,载有核定位序列NLS的DNA四面体结构,可以从溶酶体中逃逸出来进入细胞核内。”樊春海表示,当DNA分子组装成纳米结构后,可以像病毒一样借用细胞本身的转运系统“侵染”细胞,这为研制纳米机器人最终实现纳米诊疗提供了新的可能。(来源:中国科学报 黄辛)

 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。
SSI ļʱ
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
珠穆朗玛峰因何成为世界最高 极目卫星团队在伽马暴研究中取得重要进展
实践十九号卫星成功发射 他们的15年“铸剑”之路
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐