バイオナノ粒子におけるナノスケール表面の分子構造のマッピング
Luciana M Herda1, Delyan R Hristov1, Maria Cristina Lo Giudice1
1Centre for BioNano Interactions, School of Chemistry, University College Dublin , Belfield, Dublin 4, Ireland.
Journal of the American Chemical Society
|December 23, 2016
まとめ
ターゲティングのためにナノ粒子のタンパク質指向を決定することは困難です. 新しい方法では,シリカナノ粒子に埋め込まれたタンパク質のごく一部だけが,細胞受容体結合に好意的に指向していることが示されています.
科学分野:
- ナノテクノロジー
- 生物結合化学
- 材料科学
背景:
- ナノ粒子のタンパク質指向を特徴づけることは,有効な in vitro および in vivo ターゲティングに不可欠です.
- ナノインタフェースの生物学的特徴は,ナノ材料の選択に不可欠である.
- タンパク質の指向がナノ粒子の生物学的機能と細胞受容体の関与に 影響を及ぼすことを理解する.
研究 の 目的:
- ナノ粒子表面でのタンパク質指向の評価のための方法論を開発し,検証する.
- タンパク質の指向とエピトープのアクセシビリティに基づいてナノ粒子の生物学的機能を予測する.
- シリカナノ粒子に移植されたトランスファーリンタンパク質の指向を評価する.
主な方法:
- ゴールドナノ粒子 (免疫ゴールド) と結合した抗体断片 (Fab) を探査機として使用した.
- 移植されたシリカナノ粒子 (SiO2-PEG8-Tf) に利用可能なエピトープをマッピングした.
- 受容体の認識のためのトランスファーリンエピトープのアクセシビリティを評価するために,免疫ゴールドラベルを使用します.
主要な成果:
- この研究では,トランスファーリンで移植されたシリカナノ粒子の表面上の利用可能なエピトープを成功裏にマッピングしました.
- データは,平均して,約3.5%の移植タンパク質が好ましい指向を示すことを示した.
- この限られた好ましい方向性は,細胞受容体の関与の制限されたアクセシビリティを示唆する.
結論:
- 開発された方法論は,タンパク質の指向に基づいてナノ粒子の生物学的機能を予測するためのプロキシを提供します.
- ナノ粒子の表面にある重要な割合のトランスファーリンタンパク質は,受容体結合に最適に指向していない.
- この発見は,生物学的システムにおける標的型ナノ粒子の設計と応用に影響を及ぼします.
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