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利用 DNA 折纸术编程设计病毒蛋白的动态组装。

Programming Dynamic Assembly of Viral Proteins with DNA Origami.

机构信息

Key Laboratory of Nano-Bio Interface, Division of Nanobiomedicine and i-Lab, CAS Center for Excellence in Brain Science, Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics, Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215123, China.

Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering, Georgia Institute of Technology and Emory University, Atlanta, Georgia 30322, United States.

出版信息

J Am Chem Soc. 2020 Apr 1;142(13):5929-5932. doi: 10.1021/jacs.9b13773. Epub 2020 Mar 24.

DOI:10.1021/jacs.9b13773
PMID:32191463
Abstract

Biomolecular assembly in biological systems is typically a complex dynamic process regulated by the exchange of molecular information between biomolecules such as proteins and nucleic acids. Here, we demonstrate a nucleic-acid-based system that can program the dynamic assembly process of viral proteins. Tobacco mosaic virus (TMV) genome-mimicking RNA is anchored on DNA origami nanostructures via hybridization with a series of DNA strands which also function as locks that prevent the packaging of RNA by the TMV proteins. The selective, sequential releasing of the RNA via toehold-mediated strand displacement allows us to program the availability of RNA and subsequently the TMV growth in situ. Furthermore, the programmable dynamic assembly of TMV on DNA templates also enables the production of new DNA-protein hybrid nanostructures, which are not attainable by using previous assembly methods.

摘要

生物体系中的生物分子组装通常是一个复杂的动态过程,受到蛋白质和核酸等生物分子之间分子信息交换的调节。在这里,我们展示了一个基于核酸的系统,可以对病毒蛋白的动态组装过程进行编程。烟草花叶病毒(TMV)模拟 RNA 通过与一系列 DNA 链杂交固定在 DNA 折纸纳米结构上,这些 DNA 链还充当锁,防止 TMV 蛋白对 RNA 的包装。通过引发链置换的结合位介导的 RNA 选择性顺序释放,我们可以编程 RNA 的可用性,进而在原位控制 TMV 的生长。此外,在 DNA 模板上对 TMV 进行可编程的动态组装也能够生成新的 DNA-蛋白杂化纳米结构,这是以前的组装方法无法实现的。

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Programming Dynamic Assembly of Viral Proteins with DNA Origami.利用 DNA 折纸术编程设计病毒蛋白的动态组装。
J Am Chem Soc. 2020 Apr 1;142(13):5929-5932. doi: 10.1021/jacs.9b13773. Epub 2020 Mar 24.
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