Nature方法:巧借“木馬”,向細(xì)胞傳送蛋白
日期:2014-06-30 09:12:53
來自德克薩斯A&M大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種“木馬”策略,可以在不損傷細(xì)胞的情況下將蛋白質(zhì)傳送至人類活細(xì)胞中。研究結(jié)果發(fā)表在本月的《自然方法》(Nature Methods)雜志上。
該研究小組的首席科學(xué)家、德克薩斯A&M大學(xué)生物化學(xué)副教授Jean-Philippe Pellois博士說,這項(xiàng)新技術(shù)有望很容易地采納應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究中,為廣泛疾病尋找治療及治愈方法。
Pellois 說:“這是多年來人們一直在設(shè)法做到的事情,因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是細(xì)胞的基本元件。這些分子負(fù)責(zé)完成細(xì)胞內(nèi)的各種工作。能夠傳送一種蛋白質(zhì)來改變或是研究細(xì)胞正在做的事情,非常的有用。”
當(dāng)前,科學(xué)家們利用了各種不同的方法試圖想弄清楚分子在細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)作機(jī)制。一般情況下,科學(xué)家們會(huì)將編碼蛋白質(zhì)的DNA傳送到細(xì)胞中,但這要求跨越細(xì)胞膜,會(huì)損傷或是殺死細(xì)胞。并且,難于控制DNA表達(dá)生成的蛋白質(zhì)的總量,導(dǎo)入DNA還可能以一種不可控及無法預(yù)知的方式改變細(xì)胞的基因組。
Pellois研究小組利用數(shù)十年來展開HIV病毒研究獲得知識(shí)推導(dǎo)出了一種新方法。HIV病毒研究發(fā)現(xiàn)一種有毒的蛋白質(zhì)能夠從一個(gè)感染細(xì)胞去到未感染的細(xì)胞中。基于這一蛋白他們衍生出了能夠穿透細(xì)胞的肽。只需簡(jiǎn)單的共孵育程序后,這種肽dfTAT就能夠?qū)⒌鞍踪|(zhì)傳送到培養(yǎng)細(xì)胞中。Pellois將這一研究發(fā)現(xiàn)比喻為“為細(xì)胞創(chuàng)造了一個(gè)特洛伊木馬。”
Pellois說:“我們繞過了DNA,直接傳送蛋白質(zhì)。并且我們發(fā)現(xiàn)的這種方法能夠非常有效地傳送蛋白。大量的蛋白質(zhì)進(jìn)入到細(xì)胞中,我們沒有破壞細(xì)胞膜或是改變細(xì)胞的生理學(xué)。”
“這真是很強(qiáng)大。它將對(duì)細(xì)胞生物學(xué)造成重大的影響,不管涉及的論題是細(xì)胞的運(yùn)作機(jī)制及蛋白質(zhì)的功能,或是蛋白質(zhì)何時(shí)不再正常發(fā)揮功能以及其導(dǎo)致疾病的機(jī)制。”
Pellois認(rèn)為,再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可能是該技術(shù)投入實(shí)際應(yīng)用的第一個(gè)領(lǐng)域,因?yàn)樵偕t(yī)學(xué)的研究目的就是重編程細(xì)胞——例如,利用患者的皮膚細(xì)胞重編程為心臟或是肝細(xì)胞來幫助患者從疾病中康復(fù)。
“你可以利用這些細(xì)胞作為治療工具,它們可以修復(fù)受損器官和組織。我們的研究發(fā)現(xiàn)將幫助研究人員安全地獲得細(xì)胞內(nèi)的重編程蛋白,應(yīng)對(duì)這些治療挑戰(zhàn)。”
同樣,這一方法還可用于對(duì)抗癌癥。
“傳送已知是腫瘤抑制子的蛋白是一種殺死癌細(xì)胞的途經(jīng)。有時(shí)候癌癥是因?yàn)槟承┲匾哪[瘤抑制蛋白停止發(fā)揮作用所導(dǎo)致。當(dāng)它們正常發(fā)揮功能時(shí),確保了健康細(xì)胞不會(huì)啟動(dòng)增殖。但是當(dāng)DNA突變導(dǎo)致這些腫瘤抑制蛋白喪失功能時(shí),細(xì)胞就可以啟動(dòng)瘋狂的、無限制的生長(zhǎng)。”
“我們認(rèn)為,如果可以在不損傷細(xì)胞的情況下將這種蛋白再次導(dǎo)入到癌細(xì)胞中,蛋白質(zhì)或許可以引起癌細(xì)胞死亡。利用我們的方法這將成為一種治療工具。”
此外,將醫(yī)藥化合物傳送到細(xì)胞中將會(huì)是另一個(gè)潛在的應(yīng)用。






