鱼类病毒来源的嵌合肽RR28：一种新型核酸胞内递送系统的开发与应用

本研究针对核酸药物跨生物膜递送效率低的难题，创新性地从鱼类病毒中发掘细胞穿透肽(CPP)新资源。通过生物信息学设计包含IPNV病毒VP5蛋白片段和GGNNV核定位信号(NLS)的嵌合肽RR28，证实其具有优于商业转染试剂的核酸负载能力，为基因治疗提供了新型非病毒递送系统。

　　

在生物医药领域，如何让治疗性核酸突破细胞膜的重重防线始终是基因治疗的"阿喀琉斯之踵"。传统病毒载体虽效率高却存在安全隐患，而人工合成的递送系统又常面临稳定性差、靶向性不足等瓶颈。有趣的是，自然界中某些病毒蛋白具有穿膜"超能力"——比如HIV的TAT蛋白片段就能携带大分子物质进入细胞，这类被称为细胞穿透肽(CPP)的分子逐渐成为研究热点。然而现有CPP多来源于哺乳动物或禽类病毒，在鱼类病毒这个"宝库"中是否藏着更优异的穿膜肽？这个科学猜想促使印度农业研究委员会(ICAR)下属渔业研究中心的科学家们展开了探索。

研究人员采用多学科交叉的研究策略，主要运用了：1)生物信息学预测算法筛选鱼类病毒候选序列；2)固相合成技术制备嵌合肽RR28；3)动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)表征纳米复合物；4)凝胶阻滞实验评估DNA结合能力；5)圆二色谱分析二级结构；6)体外转染实验验证功能。样本来源于两种鱼类病毒——传染性胰腺坏死病毒(IPNV)和石斑鱼神经坏死病毒(GGNNV)。

【Designing of a chimeric Cell Penetrating Peptide (CPP)】
通过计算机辅助设计，将IPNV病毒VP5蛋白的穿膜片段与GGNNV病毒的核定位信号(NLS)巧妙拼接，并加入亲疏水序列和内涵体逃逸 linker，构建出39个氨基酸的嵌合肽RR28。生物信息学预测显示其穿膜概率达92%，显著高于已知CPP。

【Peptide Synthesis, and Purification】
采用Fmoc固相合成法获得纯度>95%的RR28，质谱鉴定分子量与理论值(4493.5 Da)一致。圆二色谱揭示其含31% α-螺旋结构，这种两亲性构象有利于膜相互作用。

【Physicochemical Characterization】
动态光散射显示RR28/DNA复合物粒径为150-200 nm，zeta电位+28 mV，电镜观察到均匀球形纳米颗粒。凝胶电泳证实RR28能在氮磷比(N/P)为2时完全缩合DNA，且复合物可抵抗血清和DNase降解。

【Nucleic acid delivery efficiency】
在石斑鱼细胞系中，RR28的GFP报告基因转染效率达68%，较Lipofectamine 2000提高1.7倍。共聚焦显微镜显示荧光信号主要定位于细胞核，证实NLS序列发挥了导航作用。

这项发表于《Journal of Drug Delivery Science and Technology》的研究开创性地挖掘了鱼类病毒的药用价值。RR28的创新性体现在三个方面：其一，首次证实鱼类病毒来源的CPP具有卓越的穿膜能力，拓展了CPP的资源库；其二，模块化设计整合了穿膜、内涵体逃逸和核定位功能，形成"一站式"递送系统；其三，在保持高转染效率的同时避免了病毒载体的安全隐患。特别值得注意的是，RR28在血清环境中的稳定性为其体内应用奠定了基础。研究人员在讨论部分指出，这种嵌合策略可推广至其他物种病毒蛋白的开发，为基因治疗、疫苗递送甚至细胞器靶向治疗提供新思路。正如通讯作者Mukunda Goswami强调的："RR28就像特洛伊木马，既能骗过细胞膜的'卫兵'，又能精准找到细胞核的'王座'"。该研究不仅为水产养殖业的基因干预技术提供了专用工具，更启示我们：自然界尚未开发的病毒资源中，可能藏着解决人类医学难题的钥匙。