Nature方法：巧借“木馬”，向細胞傳送蛋白

日期：2014-06-30 09:12:53

來自德克薩斯A&M大學的科學家們發現了一種“木馬”策略，可以在不損傷細胞的情況下將蛋白質傳送至人類活細胞中。研究結果發表在本月的《自然方法》（Nature Methods）雜志上。

該研究小組的首席科學家、德克薩斯A&M大學生物化學副教授Jean-Philippe Pellois博士說，這項新技術有望很容易地采納應用于醫學研究中，為廣泛疾病尋找治療及治愈方法。

Pellois 說：“這是多年來人們一直在設法做到的事情，因為蛋白質是細胞的基本元件。這些分子負責完成細胞內的各種工作。能夠傳送一種蛋白質來改變或是研究細胞正在做的事情，非常的有用。”

當前，科學家們利用了各種不同的方法試圖想弄清楚分子在細胞內的運作機制。一般情況下，科學家們會將編碼蛋白質的DNA傳送到細胞中，但這要求跨越細胞膜，會損傷或是殺死細胞。并且，難于控制DNA表達生成的蛋白質的總量，導入DNA還可能以一種不可控及無法預知的方式改變細胞的基因組。

Pellois研究小組利用數十年來展開HIV病毒研究獲得知識推導出了一種新方法。HIV病毒研究發現一種有毒的蛋白質能夠從一個感染細胞去到未感染的細胞中?；谶@一蛋白他們衍生出了能夠穿透細胞的肽。只需簡單的共孵育程序后，這種肽dfTAT就能夠將蛋白質傳送到培養細胞中。Pellois將這一研究發現比喻為“為細胞創造了一個特洛伊木馬。”

Pellois說：“我們繞過了DNA,直接傳送蛋白質。并且我們發現的這種方法能夠非常有效地傳送蛋白。大量的蛋白質進入到細胞中，我們沒有破壞細胞膜或是改變細胞的生理學。”

“這真是很強大。它將對細胞生物學造成重大的影響，不管涉及的論題是細胞的運作機制及蛋白質的功能，或是蛋白質何時不再正常發揮功能以及其導致疾病的機制。”

Pellois認為，再生醫學領域可能是該技術投入實際應用的第一個領域，因為再生醫學的研究目的就是重編程細胞——例如，利用患者的皮膚細胞重編程為心臟或是肝細胞來幫助患者從疾病中康復。

“你可以利用這些細胞作為治療工具，它們可以修復受損器官和組織。我們的研究發現將幫助研究人員安全地獲得細胞內的重編程蛋白，應對這些治療挑戰。”

同樣，這一方法還可用于對抗癌癥。

“傳送已知是腫瘤抑制子的蛋白是一種殺死癌細胞的途經。有時候癌癥是因為某些重要的腫瘤抑制蛋白停止發揮作用所導致。當它們正常發揮功能時，確保了健康細胞不會啟動增殖。但是當DNA突變導致這些腫瘤抑制蛋白喪失功能時，細胞就可以啟動瘋狂的、無限制的生長。”

“我們認為，如果可以在不損傷細胞的情況下將這種蛋白再次導入到癌細胞中，蛋白質或許可以引起癌細胞死亡。利用我們的方法這將成為一種治療工具。”

此外，將醫藥化合物傳送到細胞中將會是另一個潛在的應用。