Инкапсулиновый наноотделитель

Нанокомпартменты инкапсулина , или белковые клетки инкапсулина , представляют собой сферические бактериальные органеллоподобные отсеки диаметром примерно 25-30 нм, которые участвуют в различных аспектах метаболизма, в частности, защищают бактерии от окислительного стресса. Нанокомпартменты инкапсулина структурно подобны бактериофагу HK97 , и их функция зависит от белков, загруженных в нанокомпартмент. ^[1] Сфера формируется из 60 (для сферы 25 нм) или 180 (для сферы 30 нм) копий одного протомера , называемого инкапсулин . Их структура очень подробно изучена с помощью рентгеновской кристаллографии. ^[2] и криоэлектронная микроскопия . ^[3]

Было идентифицировано несколько различных типов белков, загружаемых в наноотделения инкапсулина. Пероксидазы или белки, подобные ферритинам, являются двумя наиболее распространенными типами грузовых белков. ^[4] В то время как большинство нанокомпартментов инкапсулина содержат только один тип грузового белка, у некоторых видов загружены два или три типа грузовых белков. ^[2]^[3]^[4]

Инкапсулы, очищенные от Rhodococcus jostii, можно собирать и разбирать при изменении pH. В собранном состоянии отсек усиливает активность своего груза — фермента пероксидазы. ^[5]

Использование в качестве платформы для биоинженерии

В последнее время нанокомпарты инкапсулина начали вызывать значительный интерес со стороны биоинженеров из-за их способности обеспечивать адресную доставку лекарств, белков и мРНК к конкретным интересующим клеткам. ^[6]^[7]^[8]

Ссылки

^ Николс, Роберт Дж.; Кэссиди-Амштуц, Калеб; Чайджарасфонг, Таватчай; Сэвидж, Дэвид Ф. (октябрь 2017 г.). «Инкапсулы: молекулярная биология оболочки». Критические обзоры по биохимии и молекулярной биологии . 52 (5): 583–594. дои : 10.1080/10409238.2017.1337709 . ISSN 1549-7798 . ПМИД 28635326 . S2CID 205695184 .
^ Jump up to: ^а ^б Саттер, М; Берингер, Д; Гутманн, С; Гюнтер, С; Прангишвили, Д; Лесснер, MJ; Стеттер, КО; Вебер-Бан, Э; Бан, Н. (сентябрь 2008 г.). «Структурные основы инкапсуляции ферментов в бактериальный нанокомпартмент». Структурная и молекулярная биология природы . 15 (9): 939–47. дои : 10.1038/nsmb.1473 . hdl : 20.500.11850/150838 . ПМИД 19172747 . S2CID 205522743 .
^ Jump up to: ^а ^б Макхью, Калифорния; Фонтана, Дж; Немечек, Д; Ченг, Н; Аксюк А.А.; Хейманн, Дж.Б.; Винклер, округ Колумбия; Лам, А.С.; Уолл, Дж. С.; Стивен, AC; Хойчик, Э. (1 сентября 2014 г.). «Вирусный капсидоподобный наноотделитель, который хранит железо и защищает бактерии от окислительного стресса» . Журнал ЭМБО . 33 (17): 1896–911. дои : 10.15252/embj.201488566 . ПМК 4195785 . ПМИД 25024436 .
^ Jump up to: ^а ^б Гиссен, Тобиас В.; Сильвер, Памела А. (06 марта 2017 г.). «Широкое распространение нанокомпартментов инкапсулина демонстрирует функциональное разнообразие». Природная микробиология . 2 (6): 17029. doi : 10.1038/nmicrobiol.2017.29 . ISSN 2058-5276 . ПМИД 28263314 . S2CID 5549808 .
^ Рахманпур, Рахман; Багг, Тимоти Д.Х. (1 мая 2013 г.). «Сборка in vitro инкапсулина Rhodococcus jostii RHA1 и пероксидазы DypB с образованием нанокомпартмента» (PDF) . Журнал ФЭБС . 280 (9): 2097–2104. дои : 10.1111/февраль 12234 . ISSN 1742-4658 . ПМИД 23560779 .
^ Корчеро, Хосе Л; Седано, Хуан (2011). «Самособирающиеся внутриклеточные бактериальные органеллы на основе белков: новые средства для инкапсулирования, нацеливания и доставки терапевтических грузов» . Заводы по производству микробных клеток . 10 (1): 92. дои : 10.1186/1475-2859-10-92 . ПМЦ 3247854 . ПМИД 22046962 .
^ Луна, Ч; Ли, Дж; Ким, Х; Хео, С; Мин, Дж; Канг, С (2014). «Генетическая инженерия наночастиц белковой клетки инкапсулина в качестве оптического нанозонда, нацеленного на клетку SCC-7» . Исследования биоматериалов . 18:21 . дои : 10.1186/2055-7124-18-21 . ПМЦ 4552281 . ПМИД 26331071 .
^ Тамура, А; Фукутани, Ю; Таками, Т; Фуджи, М; Накагути, Ю; Мураками, Ю; Ногучи, К; Йода, М; Одака, М. (январь 2015 г.). «Упаковка гостевых белков в наноотделение инкапсулина из Rhodococcus erythropolis N771». Биотехнология и биоинженерия . 112 (1): 13–20. дои : 10.1002/бит.25322 . ПМИД 24981030 . S2CID 205504195 .

[1] Николс, Роберт Дж.; Кэссиди-Амштуц, Калеб; Чайджарасфонг, Таватчай; Сэвидж, Дэвид Ф. (октябрь 2017 г.). «Инкапсулы: молекулярная биология оболочки». Критические обзоры по биохимии и молекулярной биологии . 52 (5): 583–594. дои : 10.1080/10409238.2017.1337709 . ISSN 1549-7798 . ПМИД 28635326 . S2CID 205695184 .

[Sutter_2008-2] Jump up to: ^а ^б Саттер, М; Берингер, Д; Гутманн, С; Гюнтер, С; Прангишвили, Д; Лесснер, MJ; Стеттер, КО; Вебер-Бан, Э; Бан, Н. (сентябрь 2008 г.). «Структурные основы инкапсуляции ферментов в бактериальный нанокомпартмент». Структурная и молекулярная биология природы . 15 (9): 939–47. дои : 10.1038/nsmb.1473 . hdl : 20.500.11850/150838 . ПМИД 19172747 . S2CID 205522743 .

[McHugh_2014-3] Jump up to: ^а ^б Макхью, Калифорния; Фонтана, Дж; Немечек, Д; Ченг, Н; Аксюк А.А.; Хейманн, Дж.Б.; Винклер, округ Колумбия; Лам, А.С.; Уолл, Дж. С.; Стивен, AC; Хойчик, Э. (1 сентября 2014 г.). «Вирусный капсидоподобный наноотделитель, который хранит железо и защищает бактерии от окислительного стресса» . Журнал ЭМБО . 33 (17): 1896–911. дои : 10.15252/embj.201488566 . ПМК 4195785 . ПМИД 25024436 .

[:1-4] Jump up to: ^а ^б Гиссен, Тобиас В.; Сильвер, Памела А. (06 марта 2017 г.). «Широкое распространение нанокомпартментов инкапсулина демонстрирует функциональное разнообразие». Природная микробиология . 2 (6): 17029. doi : 10.1038/nmicrobiol.2017.29 . ISSN 2058-5276 . ПМИД 28263314 . S2CID 5549808 .

[5] Рахманпур, Рахман; Багг, Тимоти Д.Х. (1 мая 2013 г.). «Сборка in vitro инкапсулина Rhodococcus jostii RHA1 и пероксидазы DypB с образованием нанокомпартмента» (PDF) . Журнал ФЭБС . 280 (9): 2097–2104. дои : 10.1111/февраль 12234 . ISSN 1742-4658 . ПМИД 23560779 .

[Corchero_2011-6] Корчеро, Хосе Л; Седано, Хуан (2011). «Самособирающиеся внутриклеточные бактериальные органеллы на основе белков: новые средства для инкапсулирования, нацеливания и доставки терапевтических грузов» . Заводы по производству микробных клеток . 10 (1): 92. дои : 10.1186/1475-2859-10-92 . ПМЦ 3247854 . ПМИД 22046962 .

[7] Луна, Ч; Ли, Дж; Ким, Х; Хео, С; Мин, Дж; Канг, С (2014). «Генетическая инженерия наночастиц белковой клетки инкапсулина в качестве оптического нанозонда, нацеленного на клетку SCC-7» . Исследования биоматериалов . 18:21 . дои : 10.1186/2055-7124-18-21 . ПМЦ 4552281 . ПМИД 26331071 .

[Tamura_2015-8] Тамура, А; Фукутани, Ю; Таками, Т; Фуджи, М; Накагути, Ю; Мураками, Ю; Ногучи, К; Йода, М; Одака, М. (январь 2015 г.). «Упаковка гостевых белков в наноотделение инкапсулина из Rhodococcus erythropolis N771». Биотехнология и биоинженерия . 112 (1): 13–20. дои : 10.1002/бит.25322 . ПМИД 24981030 . S2CID 205504195 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]