一种高效运载RNA的蛋白横空出世
雨佳
张江评论
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基于信使核糖核酸(mRNA)的疗法在各种疾病的治疗方面显示出广阔的应用前景。例如,在临床试验中,mRNA介导的蛋白替代疗法已用于治疗几种蛋白缺陷性疾病。体外转录(IVT)的mRNA可以通过内在的蛋白合成途径恢复细胞内跨膜蛋白、分泌蛋白等的功能。然而,mRNA易受生物系统中广泛存在且高度带负电的核糖核酸酶的破坏,所以迫切需要合适的体内mRNA递送系统。
已有研究显示,逆转录病毒和逆转录元件通过不断进化的方式可以将遗传密码插入到哺乳动物基因组中。
尽管部分已整合的病毒样序列中会对基因组的完整性构成威胁,但是有些会在哺乳动物中进行再组装,在细胞发育过程中发挥重要的作用。
此前,研究人员发现,另一种逆转录转座子衍生蛋白ARC可以形成病毒样结构并参与细胞间RNA的转移。
该项研究结果提示,逆转录转座子相关蛋白有望成为RNA递送平台。
2021年8月20日,美国麻省理工学院的华人科学家张锋带领的研究团队从逆转录病毒和逆转录因子的核心结构基因gag同源物中发现一种运载RNA的逆转录转座子蛋白——PEG10。该蛋白会形成病毒样结构,然后与细胞结合并促进装载mRNA囊泡的分泌。研究人员在PEG10 mRNA中找到了识别和包装RNA的分子序列,通过对FEG10 mRNA分子包装序列以及PEG10进行修饰,使其递送不同的RNA至不同的细胞或器官,形成一种基于选择性内源衣壳包埋进行细胞输送(SEND)的全新RNA递送平台—SEND。更重要的是,这种RNA递送平台可通过在PEG10的非翻译区内插入感兴趣的基因来重新编程。研究人员介绍,PEG10本身就参与RNA运输,在哺乳动物细胞内具有很强的穿透性。该项研究开辟分子疗法递送新平台,大大地扩展了核酸疗法的应用,打破RNA治疗面临的困境。此外,与其他逆转录转座子蛋白相比,PEG10天然存在于人体中,可以有效避免机体的免疫攻击。
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