近日，英国达勒姆大学可编程物质中心与波兰贾盖隆大学马洛波尔斯卡生物技术中心的研究人员开展了一项国际合作，成功研发了一种新型的人工蛋白笼，这一成果在先进药物递送系统领域展现了巨大潜力。相关研究成果发表在《Macromolecular Rapid Communications》期刊上，论文题为《Designed, Programmable Protein Cages Utilizing Diverse Metal Coordination Geometries Show Reversible, pH-Dependent Assembly》。
研究团队设计并构建了一种高度灵活的人工蛋白笼，这种纳米级结构以环状TRAP蛋白为支架，并在关键位置设计了金属结合位点。在钴离子或锌离子的作用下，蛋白笼能够通过自组装形成高度有序的结构。这些蛋白笼内部具有中空核心，可用于装载治疗性分子。
最引人注目的是，这些蛋白笼不仅具有极高的稳定性，还能够在特定的疾病环境下（如某些癌症相关的pH变化）被触发打开并释放载荷。
研究人员在论文中指出：“我们设计并开发了一系列新型人工蛋白笼，它们是多功能、可适应的生物医学平台，具有显著的应用潜力。这些蛋白笼由多个蛋白亚基组装而成，对其相互作用的精确控制是调控笼体组装与解组装的关键，例如按需释放内部封装的治疗分子。”
这项研究的关键创新点在于利用一种十一聚体环状蛋白作为支架，并在其表面精确定位金属结合位点。在钴或锌离子的作用下，这些人工蛋白能够自组装成高度稳定的笼状结构。此外，通过加入螯合剂或改变pH值等外部触发条件，蛋白笼可按需解组装。更为独特的是，在某些情况下，这种解组装过程是可逆的，当触发条件消失或被抑制后，蛋白笼能够重新组装。
这一研究成果为开发先进的药物递送系统以及其他生物医学应用提供了有力的平台支持。
参考文献：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/MARC.202400712
编辑：王洪
排版：李丽
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