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信使RNA (mRNA)是一種生物分子，它將細胞核中基因編碼的信息轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中，供核糖體合成蛋白質(zhì)?？梢栽O(shè)計mRNA序列來編碼特定的蛋白質(zhì)；這方面最著名的例子是新冠肺炎的mRNA疫苗。mRNA分子很大，化學性質(zhì)不穩(wěn)定，因此必須利用載體將mRNA輸送到細胞中。遞送mRNA的最先進技術(shù)之一是脂質(zhì)納米粒(LNPs)，其由可電離的脂質(zhì)、膽固醇、輔助脂質(zhì)和聚乙二醇組成。

由北海道大學藥物科學學院的助理教授Yusuke Sato和Hideyoshi Harashima教授以及日東電工公司的友川橋葉領(lǐng)導的一個研究小組開發(fā)了一種新的分支可電離脂質(zhì)，當包含在LNPs中時，可以大大提高mRNA遞送的效率。

先前的工作表明，具有分支尾部的可電離脂質(zhì)增加了LNPs遞送mRNA的效率。然而，兩個主要問題阻礙了對分支可電離脂質(zhì)的影響進行系統(tǒng)分析。首先，尾部分枝導致化學物質(zhì)的巨大多樣性；第二，商業(yè)上可獲得的分支可電離脂質(zhì)的數(shù)量有限。為了克服這些障礙，研究人員建立了一個分支可電離脂質(zhì)的系統(tǒng)脂質(zhì)庫，并將該庫限制為分支脂質(zhì)的特定子集，該子集可以用兩個參數(shù)來描述:總碳數(shù)和對稱性。然后，他們測試了該庫中32種脂質(zhì)對含有mRNA (LNP-RNA)的LNP穩(wěn)定性的影響。

研究小組發(fā)現(xiàn)，含有高度對稱分支脂質(zhì)的LNP-RNAs表現(xiàn)出更高的微粘度，而更高的微粘度與LNP-RNAs在儲存中的穩(wěn)定性增加正相關(guān)。LNP RNA中高度對稱的分支脂質(zhì)也與小鼠肝臟和脾臟中的蛋白質(zhì)表達正相關(guān)。他們確定支鏈的長度會影響器官的選擇性。

通過分支脂質(zhì)CL4F 8-6實現(xiàn)了mRNA的最穩(wěn)定儲存和最有效遞送。作者證明了這種特殊的脂質(zhì)可以用于為基因編輯設(shè)計的LNPs，僅用一劑LNPs就可以在小鼠中實現(xiàn)77%的目標基因抑制。

這項研究表明，具有高度對稱性的分支脂質(zhì)有助于優(yōu)化LNP特性，以實現(xiàn)有效的細胞內(nèi)遞送和穩(wěn)定的制劑。未來的工作將集中于開發(fā)擴展的脂質(zhì)庫，以了解其他分支脂質(zhì)的特性，并可能導致新脂質(zhì)的設(shè)計。

蛋白組/代謝組實驗

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蛋白/核酸相互作用實驗

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分子細胞生物學實驗

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?熒光定量PCR (qPCR)

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科研產(chǎn)品

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實驗試劑盒

? RNA pull down 試劑盒

? GST pull down 試劑盒

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