大片段及多基因递送创新方案,西湖大学首创基于内源蛋白的基因递送系统ProteanFect!

学术   2024-12-24 11:55   北京  
本文来自“西湖凝聚体”,文章仅代表作者观点,与“环球科学科研圈”无关。

多基因递送或大片段基因递送已成为科研实验室中的常见需求,但随着递送核酸总量的增加,转染效率往往直线下降,且还容易潜在的细胞毒性。尤其是对于一些难转染的原代细胞或细胞系,单个基因的转染效果已不尽如人意。那么,多基因共递送或大片段基因递送该如何突破这一瓶颈呢?


为解决这一挑战,西湖大学与西湖凝聚体研究团队联合推出了全球首个基于内源蛋白凝聚体的转染试剂——ProteanFect该试剂基于天然生物凝聚体机制,ProteanFect内源蛋白分子与核酸可自组装成高度有序的球体结构,从而显著提高核酸载量(图1A-B)。与传统转染方法相比,ProteanFect能够一次性递送更多核酸进入细胞,实现多个核酸的高效共转,极大提升了多基因或大片段基因的递送效果(图1C)。


图1:ProteanFect可实现多个基因高效递送。
A. ProteanFect蛋白分子与mRNA在体外自组装形成蛋白纳米颗粒。
B. 在相同粒径下,ProteanFect蛋白分子所负载的核酸量是脂质纳米颗粒的50倍。
C. ProteanFect在Jurkat T细胞中能够实现
三质粒的高效共转,转染效率超过90%


此外,在大片段质粒的转染实验中,ProteanFect也展现出显著优势。与传统转染试剂Lipofectamine 3000相比,ProteanFect在大片段转染效率上实现了质的飞跃。


图2:  ProteanFect 在 Jurkat T细胞中实现了15.7kb大片段质粒的高效转染


更令人惊喜的是,ProteanFect还能够在原代T细胞中实现多基因的高效递送。通过ProteanFect,EGFP mRNA、Cas9 mRNA和sgRNA-TRCA三个核酸可以被成功递送到原代T细胞中。该技术不仅实现了Cas9/sgRNA的高效基因敲除,还能够同时对已被基因编辑的细胞进行筛选,极大提升了基因编辑和筛选的效率。


图3:ProteanFect在原代T细胞中成功实现EGFP mRNA、Cas9 mRNA与sgRNA-TRCA三个核酸的共递送,并同时完成基因敲除与筛选。



ProteanFect创新的作用机制

这项创新性成果的背后,是对细胞生物学基础研究的深刻洞察。

  • 基于生物凝聚体(biomolecular condensates)原理:生物凝聚体能够在细胞内快速自组装,参与多种重要生物过程,如核糖体形成、DNA损伤修复和信号转导。

  • ProteanFect内源蛋白递送:ProteanFect蛋白分子能够在体外与核酸自组装成高度规律的球体结构,ProteanFect-核酸复合物球体能够通过细胞的主动摄入高效进入细胞内,迅速释放核酸分子,实现基因表达,同时天然降解其余蛋白(图4)。


图4:ProteanFect核酸递送原理示意图



广谱性应用展现强大潜力


无论是人或小鼠的原代T细胞、NK细胞,还是各类难转细胞系如Jurkat、K562等,ProteanFect都展现出优异的转染效果。

图5:ProteanFect转染人或小鼠原代T细胞24小时后的效果检测

图6:ProteanFect在K562细胞中高效转染pDNA与siRNA

它不仅能够递送DNA质粒、mRNA和siRNA,还能支持CRISPR/Cas9系统的递送,为科研工作者提供了更大的实验设计空间。

表1:目前使用ProteanFect 系列转染试剂盒可成功转染的细胞类型

学术认可与用户反馈


基于ProteanFect的免疫细胞工程研究成果已在2024年ASH(美国血液学会)年会上进行口头报告,获得了国际同行的广泛关注和认可。这项研究展示了ProteanFect在免疫细胞改造中的独特优势,为细胞免疫治疗领域提供了新的技术支持。

来自中山大学的研究团队使用ProteanFect转染试剂盒在小鼠原代T细胞成功实现多基因共转,并表示:“ProteanFect颠覆了我们对T细胞转染的认知,转染效率和细胞活力都远超预期!”

图7:ProteanFect在小鼠原代T细胞中转染多个目的基因结果反馈


体验创新技术


目ProteanFect转染试剂盒已全面上线,2024年惊喜折扣仅剩2个星期!

📢立即长按添加我们的企业微信,获取产品资料与专属折扣!




西湖凝聚体将持续优化这一技术,为全球科研工作者提供更强大的实验支持。让我们一起期待ProteanFect在推动生命科学研究中发挥更大的作用!

备注:本文来自公众号“西湖凝聚体”,凡本公众号转载、引用的文章、图片、音频、视频文件等资料的版权归版权所有人所有,如因此产生相关后果,将由版权所有人、原始发布者和内容提供者承担,如有侵权请尽快联系删除。


环球科学科研圈
《环球科学》杂志旗下综合性学术传播与服务平台。
 最新文章