استفاده از سرنگ مولکولی برای انتقال پروتئین های کاربردی به سلول های انسانی با کارایی بالا

این تیم همچنین خاطرنشان کرد که pvc15 به وجود چندین ژن ضروری PVC وابسته است که شامل عنصر هدف‌گیری PVC و ژنی است که قبلاً فرض می‌شد به عنوان بارگذار بار عمل می‌کند. علاوه بر این، استفاده از محموله های خالص یا مجتمع های پی وی سی تخلیه شده به صورت مجزا در تکرار این فنوتیپ ناکافی بود، بنابراین نشان می دهد که فعالیت مشاهده شده مشروط به اقدامات هماهنگ مجتمع PVC و همچنین محموله های سم است.

در مطالعات اخیر، کشف شده است که eCIS ها تمایل به هدف قرار دادن سلول های موش را نشان می دهند. این مشاهدات منجر به این گمانه‌زنی شده است که این سیستم‌ها ممکن است پتانسیلی برای تحویل پروتئین‌های درمانی داشته باشند. عملکرد eCIS در سلول های انسانی و مسیرهای زیربنایی شناسایی سلول هدف آنها هنوز به طور کامل مشخص نشده است.

در مورد مطالعه

یافته های مطالعه نشان داد که pPayload برای تولید ذرات PVC قابل مشاهده ضروری است. این نشان داد که ژن‌های کوچک‌کننده منطقه بار نقش مهمی در توسعه PVCs در E. coli ایفا کردند. علاوه بر این، پس از قرار گرفتن کوتاه در معرض سلول‌های حشره Sf9 کشت‌شده، کمپلکس‌های خالص شده تمایل زیادی به سطح سلول نشان می‌دهند. این یافته ها نشان می دهد که E. coli پتانسیل تولید مجتمع های PVC را دارد که مونتاژ و هدف گیری مناسب را نشان می دهد.

عدم وجود منطقه بی نظم در محموله های اصلاح شده منجر به ناتوانی در بارگیری در PVC می شود. در نتیجه، تیم همچنین دامنه بسته‌بندی را با پروتئین‌های متنوعی که ذاتاً در PVC ادغام نشده‌اند ادغام کردند و میزان قرارگیری محموله‌های اصلاح شده حاصل را در PVC ارزیابی کردند.

در مطالعه حاضر، محققان نشان دادند که کاست حدت Photorhabdus (PVC) انتخاب هدف را از طریق تشخیص خاص یک گیرنده هدف که توسط یک عنصر اتصال دیستال فیبر دم PVC تسهیل می‌شود، کنترل می‌کند.

استفاده از پی وی سی های Pvc13-Ad5-knob که با Cas9 بارگذاری شده بودند، منجر به تولید ذراتی شد که در سلول های HEK 293FT حاوی یک اسید ریبونوکلئیک راهنما (RNA) درج و حذف روی هدف را القا کردند. پس از بارگذاری پی وی سی ها با بازوی راست یا چپ یک دآمیناز انگشت روی (ZFD) که جایگاه گیرنده سلول T انسانی α ثابت (TRAC) را هدف قرار داده و آنها را به سلول های HEK 293FT تزریق می کند، که نشان دهنده توانایی PVC ها برای تحویل ZFD برای ویرایش پایه در سلول های انسانی

نتیجه

باکتری های اندوسیمبیوتیک مکانیسم های انتقال پیچیده ای را ایجاد کرده اند که تعامل آنها با زیست شناسی میزبان را تسهیل می کند. نمونه‌ای از این پدیده، سیستم‌های تزریق انقباضی خارج سلولی (eCISs) هستند که به عنوان کمپلکس‌های ماکرومولکولی شبیه سرنگ‌ها مشخص می‌شوند. این ساختارها تزریق محموله پروتئین به سلول های یوکاریوتی را با نفوذ به غشای سلولی با یک سنبله تسهیل می کنند.

این مطالعه در مورد فعالیت eCIS بر روی یک دسته خاص از eCIS ها، یعنی PVC ها متمرکز بود. پی وی سی ها شامل گروهی از ژن ها هستند که مجموعاً 20 کیلو باز هستند که شامل 16 ژن هسته ضروری (pvc 1-16) می شود. این ژن ها برای ساختن یک سیستم تزریق عملیاتی بسیار مهم هستند. محموله‌های Pdp1 و Pnf نزدیک به pvc 1-16 قرار دارند و اعتقاد بر این است که آنها از طریق انقباض غلاف PVC و جداسازی مجموعه لوله‌های اسپایک وارد سلول‌های هدف می‌شوند که یک مکانیسم مشترک برای همه eCIS است.

یافته‌های مطالعه نشان داد که یک eCIS یک مکانیسم قابل تنظیم برای توزیع پروتئین است که می‌تواند برای بارگیری محموله‌های غیر درون‌زا و برای هدف قرار دادن ارگانیسم‌های جدید سازگار شود. بررسی عنصر هدف‌گیری PVC نشان داد که PVC‌ها درجه خاصی از ویژگی را نسبت به اهداف خود نشان می‌دهند و اثربخشی فعالیت PVC به تعامل موفقیت‌آمیز بین فیبر دم و یک گیرنده واقع در سطح سلول هدف بستگی دارد. این مطالعه نشان‌دهنده ایجاد یک دسته انعطاف‌پذیر از مکانیسم‌های تحویل پروتئین قابل تنظیم است که برای استفاده در زمینه‌های متنوعی از کنترل زیستی تا ژن درمانی انسانی بسیار سازگار هستند.