Forskere laver origami-DNA til at kontrollere virussamling

Griffith University-forskere har spillet en nøglerolle i at bruge DNA-"origami"-skabeloner til at kontrollere den måde, vira samles på.

Det globale team bag forskningen, med titlen "DNA-origami-directed virus capsid polymorphism," offentliggjort i Nature Nanotechnology , udviklet en måde at dirigere samlingen af ​​viruscapsider - virusets proteinskal - under fysiologiske forhold på en præcis og programmerbar måde.

Dr. Frank Sainsbury og Dr. Donna McNeale fra Griffith Institute for Drug Discovery var en del af forskerholdet og sagde, at det at tvinge vira til at samle sig på DNA foldet til forskellige former "som origami" var et spørgsmål, som dette projekt besvarede.

"Vi opnåede kontrol over virusproteinets form, størrelse og topologi ved at bruge brugerdefinerede DNA origami nanostrukturer som bindings- og samlingsplatforme, som blev indlejret i kapsiden," sagde Dr. Sainsbury.

"Virusproteinbelægningerne kunne beskytte den indkapslede DNA-origami mod nedbrydning.

"Denne aktivitet er mere som at pakke en gave ind - virusproteinerne aflejres oven på den anderledes form, der er defineret af DNA-origami-formen.

"Og forskellige virusproteiner er som forskelligt indpakningspapir, hvilket ville være relevant for forskellige anvendelser af den coatede DNA-origami."

Præcis kontrol over størrelsen og formen af ​​virusproteiner ville have fordele i udviklingen af ​​nye vacciner og leveringssystemer.

"Men de nuværende værktøjer til at styre samlingsprocessen på en programmerbar måde var undvigende," sagde Dr. McNeale.

"Vores tilgang er heller ikke begrænset til en enkelt type viruscapsidproteinenhed og kan også anvendes på RNA-DNA origami-strukturer for at bane vejen for næste generations lastbeskyttelse og målretningsstrategier."

I øjeblikket arbejder Dr. Sainsbury og hans team på at få en mere dybdegående forståelse af, hvordan forskellige vira samler sig selv, og hvordan de kan bruges til at indkapsle forskellige laster.

Dette vil give dem mulighed for at designe og modificere yderligere viruslignende partikler til en række anvendelser. For eksempel opdagede de, at en virus fundet i mus er i stand til at transportere proteinladninger gennem ugæstfrie miljøer og ind i et specifikt subcellulært rum i humane celler.

"Med det enorme eksisterende designrum blandt vira, der kunne bruges som bærere, er der stadig meget at lære af at studere dem. Vi vil fortsætte med at skubbe grænserne for, hvordan viruslignende partikler kan samles, og hvad man kan lære af at bruge dem. som medicintransportører, vacciner og biokemiske reaktionskar," sagde Dr. Sainsbury.

Den næste fase af GRIDD-teamets forskning vil bruge denne tilgang til at se på, hvorfor vira ikke selv samles i forskellige former.

Flere oplysninger: DNA-origami-dirigeret viruskapsidpolymorfi, Nature Nanotechnology (2023). DOI:10.1038/s41565-023-01443-x, https://www.nature.com/articles/s41565-023-01443-x

Journaloplysninger: Naturenanoteknologi

Leveret af Griffith University