Nature：巧借“木马”，向细胞传送蛋白
2014-10-11 何嫱 生物通
来自德克萨斯A&M大学的科学家们发现了一种“木马”策略，可以在不损伤细胞的情况下将蛋白质传送至人类活细胞中。研究结果发表在本月的《自然方法》（Nature Methods）杂志上。该研究小组的首席科学家、德克萨斯A&M大学生物化学副教授Jean-Philippe Pellois博士说，这项新技术有望很容易地采纳应用于医学研究中，为广泛疾病寻找治疗及治愈方法。Pellois 说：“这
来自德克萨斯A&M大学的科学家们发现了一种“木马”策略，可以在不损伤细胞的情况下将蛋白质传送至人类活细胞中。研究结果发表在本月的《自然方法》（Nature Methods）杂志上。
该研究小组的首席科学家、德克萨斯A&M大学生物化学副教授Jean-Philippe Pellois博士说，这项新技术有望很容易地采纳应用于医学研究中，为广泛疾病寻找治疗及治愈方法。
Pellois 说：“这是多年来人们一直在设法做到的事情，因为蛋白质是细胞的基本元件。这些分子负责完成细胞内的各种工作。能够传送一种蛋白质来改变或是研究细胞正在做的事情，非常的有用。”
当前，科学家们利用了各种不同的方法试图想弄清楚分子在细胞内的运作机制。一般情况下，科学家们会将编码蛋白质的DNA传送到细胞中，但这要求跨越细胞膜，会损伤或是杀死细胞。并且，难于控制DNA表达生成的蛋白质的总量，导入DNA还可能以一种不可控及无法预知的方式改变细胞的基因组。
Pellois研究小组利用数十年来展开HIV病毒研究获得知识推导出了一种新方法。HIV病毒研究发现一种有毒的蛋白质能够从一个感染细胞去到未感染的细胞中。基于这一蛋白他们衍生出了能够穿透细胞的肽。只需简单的共孵育程序后，这种肽dfTAT就能够将蛋白质传送到培养细胞中。Pellois将这一研究发现比喻为“为细胞创造了一个特洛伊木马。”
Pellois说：“我们绕过了DNA,直接传送蛋白质。并且我们发现的这种方法能够非常有效地传送蛋白。大量的蛋白质进入到细胞中，我们没有破坏细胞膜或是改变细胞的生理学。”
“这真是很强大。它将对细胞生物学造成重大的影响，不管涉及的论题是细胞的运作机制及蛋白质的功能，或是蛋白质何时不再正常发挥功能以及其导致疾病的机制。”
Pellois认为，再生医学领域可能是该技术投入实际应用的第一个领域，因为再生医学的研究目的就是重编程细胞——例如，利用患者的皮肤细胞重编程为心脏或是肝细胞来帮助患者从疾病中康复。
“你可以利用这些细胞作为治疗工具，它们可以修复受损器官和组织。我们的研究发现将帮助研究人员安全地获得细胞内的重编程蛋白，应对这些治疗挑战。”
同样，这一方法还可用于对抗癌症。
“传送已知是肿瘤抑制子的蛋白是一种杀死癌细胞的途经。有时候癌症是因为某些重要的肿瘤抑制蛋白停止发挥作用所导致。当它们正常发挥功能时，确保了健康细胞不会启动增殖。但是当DNA突变导致这些肿瘤抑制蛋白丧失功能时，细胞就可以启动疯狂的、无限制的生长。”
“我们认为，如果可以在不损伤细胞的情况下将这种蛋白再次导入到癌细胞中，蛋白质或许可以引起癌细胞死亡。利用我们的方法这将成为一种治疗工具。”
此外，将医药化合物传送到细胞中将会是另一个潜在的应用。
原始出处：
Erazo-Oliveras A1, Najjar K1, Dayani L2, Wang TY2, Johnson GA2, Pellois JP2.Protein delivery into live cells by incubation with an endosomolytic agent.Nat Methods. 2014 Aug;11(8):861-7. doi: 10.1038/nmeth.2998. Epub 2014 Jun 15.
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