エンジニアリングされた非ウイルス性タンパク質カプシドを使用して,核酸のインビボ封入

科学分野:

• バイオケミストリーと分子生物学
• ナノテクノロジー ナノテクノロジー
• 構造生物学 構造生物学とは

背景:

• タンパク質カプシドは,自然に分子を封じ込め,ナノテクノロジーにおいて,非ネイティブのゲストを運ぶ可能性を秘めている.
• 充電互補性は,新しい分子封じ込めシステムを設計するための有望な戦略です.
• エンジニアリングタンパク質カプシドは,さまざまなアプリケーションのための新しい容器を作成することができます.

研究 の 目的:

• タンパク質カプシド内の核酸をカプセル化するために電荷互補性の使用を検討する.
• Aquifex aeolicus lumazine synthase (AaLS) カプシドを設計して,RNA結合のための陽性電荷を高める.
• エンジニアリングされたカプシドのRNA分子に対する選択性と親和性を調査する.

主な方法:

• サイト・ディレクテッド・ミュータジェネシスは,AaLSのサブユニットあたり4つの突然変異を導入して,陽性表面電荷を増やすために使用されました.
• エンジニアリングによる変異性カプシド (AaLS-pos) は,in vivoで製造および組み立てられました.
• AaLS-pos カプシドの特徴付けには,カプセル化された荷物,特にRNA含量とサイズを分析することが必要でした.

主要な成果:

• エンジニアリングされた AaLS-pos カプシドは,内部表面で正電荷の増加を示した.
• In vivoアセンブリにより,細胞RNAが AaLS-pos カプシドに吸収される.
• 封じ込められたRNA分子は長さ200〜350塩基で,選択的封じ込めを示しています.

結論:

• 単純な電荷互補性により,高度な親和性および選択的なRNA封じ込みを,設計されたタンパク質カプシド内で達成できます.
• タンパク質カプシドの表面電荷を調節することは,RNAの負荷を制御する方法を提供します.
• このアプローチは,ウイルスのゲノム認識に関する洞察を提供し,RNA配送システムの開発を進めることができます.