Las proteínas diseñadas inducen la formación de vesículas extracelulares que contienen nanojaulas

Área de la Ciencia:

• Biología sintética
• Nanotecnología
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• Las funciones biológicas complejas se basan en nanoestructuras macromoleculares autoorganizadas como los ribosomas y los virus.
• Se ha establecido el diseño de estructuras de ácido nucleico o proteínas autoensamblables, pero está surgiendo la ingeniería de materiales híbridos.

Objetivo del estudio:

• Diseñar nanojaulas de proteínas de autoensamblaje capaces de liberación intracelular dentro de las vesículas.
• Para crear nanomateriales modulares genéticamente codificados para la transferencia de carga intercelular.

Principales métodos:

• Proteínas sintéticas diseñadas con elementos de secuencia específicos para la unión a la membrana, el autoensamblaje y el reclutamiento de ESCRT.
• Se utilizaron análisis bioquímicos y microscopía criolectrónica para caracterizar las nanocajas.
• Incorpora glicoproteínas virales para permitir la fusión celular y la entrega de carga.

Principales resultados:

• Desarrolló nanojaulas de proteínas envueltas (EPN) que brotan de las células humanas dentro de las vesículas.
• Modularidad y generalidad demostradas de la estrategia de diseño EPN en varias proteínas sintéticas.
• EPN-01 caracterizado, que muestra vesículas de ~ 100 nm que contienen nanojaulas de proteínas de 60 subunidades diseñadas.
• Demostró la capacidad de las EPN para fusionarse con las células objetivo y transferir cargas moleculares.

Conclusiones:

• Las proteínas se pueden programar para crear materiales biológicos híbridos con funciones complejas.
• Los EPN representan una nueva clase de nanomateriales diseñados, modulares y codificados genéticamente.
• Las EPN facilitan la transferencia de moléculas intercelulares, ofreciendo potencial para nuevas aplicaciones biotecnológicas.