经过改造的铁蛋白纳米笼可实现细胞质中蛋白质的普遍递送

《Nature Communications》：Supercharged ferritin nanocages enable universal cytosolic protein delivery

　　

摘要

高效的细胞内蛋白质递送是基于蛋白质的生物技术和针对细胞内成分的疗法的重要前提。然而，这一过程受到多种因素的限制，包括非特异性蛋白质结合、细胞摄取不足、内体逃逸效率低下以及细胞质中蛋白质释放不充分。在这里，我们通过设计完全重组的“超级电荷”蛋白质纳米笼，采用了一种称为“超级电荷界面工程”的策略，实现了极高的细胞摄取效率。通过引入含有苯硼酸基团的非天然氨基酸，我们开发出一种代表性的蛋白质纳米笼pFn+。将pFn+与蛋白质负载物简单混合即可形成一种非共价复合物，该复合物具有增强的细胞摄取效率、强大的内体逃逸能力以及优异的生物相容性。值得注意的是，该系统能够在雌性小鼠模型中成功递送功能性基因编辑工具和治疗性抗体。这些发现表明，pFn+是一个有前景的平台，可用于提高蛋白质负载物的细胞质递送效果。此外，所提出的超级电荷界面工程策略对于推动下一代细胞内蛋白质递送系统的发展具有重要意义。