Sci. Adv.: 化学诱导的蛋白质组装笼，用于可编程拆卸和底物释放

ivvi

2022-01-06

工程蛋白笼是一种很有前途的工具，可以为满足医学和纳米技术的应用需求进行定制。一个主要的挑战是开发一个直接的策略，赋予笼子能够定制且可诱导拆卸的功能，这种笼子将允许在所需的时间和地点释放封装的底物。有鉴于此，波兰亚捷隆大学的Jonathan G. Heddle教授等计划制造一个可编程拆卸的蛋白质笼，为了实现这一目标，通过将构建模块用容易交换的交联剂连接在一起。结果表明，这种蛋白质笼成功实现了可编程的拆卸。该研究提出的模块化设计策略将为具有特定底物包装和释放特性的蛋白质纳米容器的进一步发展奠定基础。

本文要点：

1）在蛋白质笼中，亚基被不同的分子交联剂连接在一起。使用冷冻电子显微镜确定了所得笼的结构细节，从而允许在预期位置观察桥接交联剂。随后通过高速原子力显微镜和使用封装的 Förster 共振能量转移对释放底物，其信号取决于笼子的四级结构，从而证明了触发拆卸。

2）用分子交联剂连接蛋白质构建块提供了一种可以直接产生具有可编程拆卸特性的人工蛋白质笼的策略，并且该策略中不存在蛋白质-蛋白质相互作用和金属作为连接构建块。

3）TRAP-cageDTME 对半胱氨酸的耐受性增加，突出了其作为设计用于在细胞外环境中生存的治疗性递送载体的潜在效用。 FRET 对货物的结合体现了 TRAP 笼作为蛋白质客体的高效且通用的潜力，同时它也将自己呈现为一种严格且可能通用的监测笼拆卸的方法。

Izabela Stupka ,Yusuke Azuma, et al. Chemically induced protein cage assembly with programmable opening and cargo release. Sci. Adv. 2022.

DOI: 10.1126/sciadv.abj9424

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abj9424