可注射凝胶由医疗用蜘蛛丝显示了承诺

瑞典卡罗林斯卡医学院的研究人员和瑞典农业大学科学发现蜘蛛丝蛋白质可以融合生物活性蛋白质和被转化为凝胶在体温。的一个目标是开发一种可注射蛋白质体内解决方案,形成凝胶,可用于组织工程和药物释放,但也使凝胶,可以简化化学过程,使用酶。这项研究发表在自然通讯。

“我们已经开发出一种全新的方法从蜘蛛丝,可以创建一个三维凝胶旨在提供不同的功能蛋白质,”安娜说,研究小组组长的生物科学和营养,卡罗林斯卡医学院解剖学系(KI)和教授,生理学和生物化学、瑞典农业科学大学(SLU)。“蛋白质凝胶非常接近,方法是如此温和,它甚至可以用于敏感蛋白质。”

一种注射蛋白质溶液

在未来,研究人员希望能开发一个注射蛋白质形成凝胶体内的解决方案。能力设计水凝胶与特定功能打开了一系列可能的应用程序。例如,这种凝胶可能被用来实现控制释放药物进入体内。在化学工业中,它可能是融合酶,一种蛋白质用于加快各种化学过程。

”稍微长远来看,我认为可注射凝胶可以成为再生医学非常有用,”该研究的第一作者说蒂娜阿恩特,博士生在安娜在卡罗林斯卡医学院的研究小组。“我们有很长的路要走,但事实上,蛋白质溶液迅速形成凝胶在体温,蜘蛛丝已被证明是耐受性良好的身体是有前途的。”

模仿蜘蛛丝纺丝

蜘蛛旋转的能力令人难以置信的强大的纤维从丝蛋白溶液在几分之一秒引发了感兴趣的潜在的分子机制。KI和SLU的研究人员已经特别感兴趣的蜘蛛保持可溶性蛋白质的能力,这样他们不聚集旋转前的蜘蛛丝。他们之前已经开发出了一个生产有价值的蛋白质的方法模仿蜘蛛使用过程产生并存储其丝绸蛋白质。

“我们曾表明,特定的蜘蛛丝的一部分叫做n端结构域的蛋白质是在大量生产,可以保持其他蛋白质溶性,我们可以利用这个医疗应用程序,”安娜说上升。“我们已经让细菌产生这种蛋白质与蛋白质功能的一部分,包括各种药物和酶。”

转化为凝胶

这项新研究表明,n端结构域也有能力改变形状和过渡到小纤维,导致蛋白质溶液转化为凝胶如果孵化37°C。此外,它可以融合功能的蛋白质凝胶保持其功能。

这项研究是由欧洲研究委员会(ERC),创新医学中心(cim)在斯德哥尔摩卡罗林斯卡医学院及地区,干细胞和再生医学的战略研究领域在卡罗林斯卡医学院,瑞典研究理事会,欧洲区域发展基金和诺和诺德公司的基础。这项研究也进行了使用核心设施Biomedicum成像核心在卡罗林斯卡医学院(BIC)。研究人员状态,没有利益冲突。

参考:阿恩特T, Jaudzems K, Shilkova O, et al . Spidroin n端结构域形式amyloid-like原纤维为基础的水凝胶,并提供一种蛋白质固定平台。Nat Commun。2022;13 (1):4695。doi:10.1038 / s41467 - 022 - 32093 - 7

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