近日，中科院高能所多學(xué)科研究中心納米生物效應(yīng)課題組的研究人員與合作者密切合作，在納米顆粒表面軟蛋白冠原位動態(tài)分析方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果以In situ Analysis of Nanoparticle Soft Corona and Dynamic Evolution為題，發(fā)表于Nature Communications, 2022, 13, 5389.

在納米顆粒與生物體作用過程中，生物微環(huán)境的蛋白質(zhì)將通過與納米顆粒表面作用及蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)作用，形成多層“納米蛋白冠”。在納米顆粒表面，具有高親和力和慢解離速率的蛋白會形成“硬蛋白冠”，而具有低親和力和快解離速率的蛋白則形成“軟蛋白冠”。多層蛋白冠尤其是外層軟蛋白冠直接參與調(diào)控納米顆?？缙琳线^程、體內(nèi)生物識別、輸運(yùn)與代謝及生物學(xué)效應(yīng)，因此多層蛋白冠的結(jié)構(gòu)與成分分析非常關(guān)鍵。

離心分離法常用于研究硬蛋白冠組分，該方法需經(jīng)過反復(fù)高速離心和連續(xù)洗脫，難以獲得表面的軟蛋白冠。目前，仍然缺乏分析軟蛋白冠結(jié)構(gòu)和組分的普適方法，制約了軟蛋白冠及其生物效應(yīng)研究。如何動態(tài)地表征蛋白冠的形成與演化過程以及如何原位表征多層蛋白冠和軟蛋白冠的組成和結(jié)構(gòu)，一直是納米生物醫(yī)學(xué)研究面臨的重大挑戰(zhàn)之一。

在前期工作的基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊?wèi)?yīng)用生物膜干涉技術(shù)與生物質(zhì)譜等技術(shù)，建立了納米顆粒表面多層蛋白冠的原位、動態(tài)分析方法?；诖朔椒ǎl(fā)現(xiàn)納米顆粒表面配體手性影響軟、硬蛋白冠的組分進(jìn)而產(chǎn)生不同的血液清除速率，即D-型比L-型納米顆粒的軟蛋白冠富集更多的調(diào)理素蛋白，導(dǎo)致D-型納米顆粒血液循環(huán)時間更短、網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)清除更快。本研究提出的多層蛋白冠的分析新策略將為納米藥物的理性設(shè)計提供方法學(xué)指導(dǎo)，為探究納米藥物與生物體相互作用如藥物代謝動力學(xué)、安全性評價等提供創(chuàng)新分析方法。

中國科學(xué)院大學(xué)博士后、高能所訪問學(xué)者Baimanov Didar博士，北京大學(xué)王靜博士為該論文共同第一作者，國家納米科學(xué)中心陳春英研究員、多學(xué)科中心王黎明特聘青年研究員、中國科學(xué)院大學(xué)溫州研究院周云龍研究員為共同通訊作者。上述工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、多肽納米藥物建制化項目等資助。

原文鏈接: https://www.nature.com/articles/s41467-022-33044-y

　　圖.納米顆粒表面多層蛋白冠原位分析方法與傳統(tǒng)分析方法的區(qū)別。(A)傳統(tǒng)離心法,(B)本研究開發(fā)的多層蛋白冠原位、動態(tài)分析方法。

新聞來源：http://www.innoctf.com/xwdt/gnxw/2022/202210/t20221010_6521254.html