毒納米生物學(xué)研究獲進(jìn)展
近日，中國科學(xué)院武漢病毒研究所-生物物理研究所聯(lián)合團(tuán)隊在病毒納米生物學(xué)研究中取得新進(jìn)展。該團(tuán)隊在國際上首次提出了借助蛋白質(zhì)的表觀臨界組裝濃度控制病毒納米顆粒（virus-based nanoparticles，VNP）組裝，從而在其內(nèi)部相容性包裝外源物質(zhì)的策略。相關(guān)工作3月21日在線發(fā)表于國際期刊Nano Letters（《納米快報》）。
在自組裝蛋白納米籠（如VNP、鐵蛋白、細(xì)菌微區(qū)等）內(nèi)包裝分子載荷是生物體中的常見現(xiàn)象。例如，病毒利用衣殼包裝核酸，使其免受降解和實現(xiàn)遞送；藍(lán)藻羧酶體包裝酶和底物進(jìn)行二氧化碳的固定，羧酶體外殼能隔絕氧氣，顯著提高固碳效率。受此類現(xiàn)象啟發(fā)，通過體外分子自組裝，在以VNP為主要代表的蛋白納米籠內(nèi)包裝外源載荷（如納米顆粒、酶等），成為一種構(gòu)建功能納米結(jié)構(gòu)和材料的重要途徑，已用于催化、傳感、成像、藥物遞送、疾病診療等領(lǐng)域。然而，在包裝外源載荷的過程中，關(guān)于蛋白納米籠的穩(wěn)定性存在一個悖論：籠形結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，所衍生的功能結(jié)構(gòu)越可靠；另一方面，籠形結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，其解聚條件越苛刻，則又容易破壞外源載荷的穩(wěn)定性和活性，從而導(dǎo)致外源物質(zhì)包裝失敗或包裝后喪失功能。針對這一矛盾，根據(jù)VNP自組裝過程的特點，研究團(tuán)隊提出了基于表觀臨界組裝濃度的包裝思路。
該團(tuán)隊以噬菌體MS2衣殼蛋白形成的VNP為主要模型，首先建立了超濾法測定VNP表觀臨界組裝濃度的方法；其次，證明了基于表觀臨界組裝濃度的包裝方法包裝外源物質(zhì)的可行性和通用性，并進(jìn)一步證實此方法能最大限度地保持外源載荷的穩(wěn)定性及活性，實現(xiàn)外源載荷的無損包裝。該方法采用了不同于傳統(tǒng)溶液交換的全新組裝控制原理，且簡單易行，大大擴展了蛋白納米籠載荷的適用范圍，將有力促進(jìn)蛋白納米籠在納米技術(shù)各相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用。（來源：武漢病毒研究所）
