Модификация наноразмерного вируса для доставки пептидных препаратов в клетки
Ученые Университета Райса, последовательно укорачивая вирусный белок, открыли путь к созданию вирусоподобных наноразмерных устройств для доставки лекарств в клетки.
Белок входит в состав защитной оболочки (капсида) безвредного адено-ассоциированного вируса (AAV). Создавая всё более короткие версии белка, исследователи получили капсиды с уникальными свойствами и узнали много нового о механизмах работы AAV.
Исследование опубликовано в журнале Американского химического общества ACS Nano.
AAV — маленький вирус (~25 нм) с одноцепочечной ДНК внутри прочного капсида, состоящего из мозаики белков VP1, VP2 и VP3. При заражении клетки, в ответ на низкий pH, скрытые пептидные домены VP1/VP2 выдвигаются на поверхность капсида, помогая вирусу вырваться из эндосомы и попасть в ядро.
Ученые решили заменить эту естественную функцию на полезную нагрузку. В природных AAV белок VP3 преобладает (соотношение 10:1), что ограничивает число экспонируемых пептидов. Исследователи изменили это соотношение:
- Мозаичные капсиды: Они укоротили VP2 и создали мозаичные капсиды вместе с VP3, успешно изменив количество выставляемых пептидов.
- Гомомерные капсиды: Они создали укороченный VP2, способный самостоятельно формировать целый капсид. Это привело к появлению вирусных частиц с пептидными "щетками", которые всегда находятся на поверхности.
Результаты:
- Гомомерные AAV могут демонстрировать до 60 пептидов на своей поверхности.
- Мозаичные AAV можно запрограммировать реагировать на специфичные стимулы и выставлять нужное меньшее число пептидов.
Это открывает путь к созданию "биовычислительных наночастиц", которые смогут обнаруживать внешние сигналы и выполнять контролируемые действия, например, доставлять терапевтические пептиды или белки в целевые клетки и ткани.