Enkapsulinový nanokompartment - Encapsulin nanocompartment

Krystalová struktura Thermotoga maritima enkapsulin. Vstup PDB 3dkt

Enkapsulinové nanokomponentynebo enkapsulinové proteinové klece, jsou sférické bakteriální organely podobné kompartmenty o průměru přibližně 25-30 nm, které se podílejí na různých aspektech metabolismu, zejména na ochraně bakterií před oxidačním stresem. Enkapsulinové nanokomponenty jsou strukturálně podobné HK97 bakteriofág a jejich funkce závisí na proteinech zavedených do nanokompartmentu.[1] Koule je vytvořena z 60 (pro sféru 25 nm) nebo 180 (pro sféru 30 nm) kopií singlu protomer, nazývaný enkapsulin. Jejich struktura byla velmi podrobně studována pomocí Rentgenová krystalografie[2] a kryo-elektronová mikroskopie.[3]

Bylo identifikováno mnoho různých typů proteinů, které jsou zaváděny do enkapsulinových nanokompartmentů. Peroxidázy nebo proteiny podobné feritiny jsou dva nejběžnější typy proteinů nákladu.[4] Zatímco většina nanokompozitů enkapsulinu obsahuje pouze jeden typ proteinu nákladu, u některých druhů jsou naloženy dva nebo tři typy proteinů nákladu.[2][3][4]

Enkapsuliny purifikované z Rhodococcus jostii lze smontovat a demontovat se změnami pH. V sestaveném stavu oddíl zvyšuje aktivitu svého nákladu, enzymu peroxidázy.[5]

Používejte jako platformu pro bioinženýrství

V poslední době se enkapsulinové nanokomponenty začaly těšit značnému zájmu bioinženýrů kvůli jejich potenciálu umožnit cílené dodávání léčiv, proteinů a mRNA do konkrétních sledovaných buněk.[6][7][8]

Reference

  1. ^ Nichols, Robert J .; Cassidy-Amstutz, Caleb; Chaijarasphong, Thawatchai; Savage, David F. (říjen 2017). "Enkapsuliny: molekulární biologie skořápky". Kritické recenze v biochemii a molekulární biologii. 52 (5): 583–594. doi:10.1080/10409238.2017.1337709. ISSN  1549-7798. PMID  28635326. S2CID  205695184.
  2. ^ A b Sutter, M; Boehringer, D; Gutmann, S; Günther, S; Prangishvili, D; Loessner, MJ; Stetter, KO; Weber-Ban, E; Ban, N (září 2008). "Strukturní základ enkapsulace enzymu do bakteriálního nanokompartmentu". Přírodní strukturní a molekulární biologie. 15 (9): 939–47. doi:10.1038 / nsmb.1473. hdl:20.500.11850/150838. PMID  19172747. S2CID  205522743.
  3. ^ A b McHugh, CA; Fontana, J; Nemeček, D; Cheng, N; Aksyuk, AA; Heymann, JB; Winkler, DC; Lam, AS; Wall, JS; Steven, AC; Hoiczyk, E (1. září 2014). "Virusový kapsidový nanokompartment, který uchovává železo a chrání bakterie před oxidačním stresem". Časopis EMBO. 33 (17): 1896–911. doi:10.15252 / embj.201488566. PMC  4195785. PMID  25024436.
  4. ^ A b Giessen, Tobias W .; Stříbro, Pamela A. (06.03.2017). „Rozšířená distribuce nanokompozitů enkapsulinu odhaluje funkční rozmanitost“. Přírodní mikrobiologie. 2 (6): 17029. doi:10.1038 / nmicrobiol.2017.29. ISSN  2058-5276. PMID  28263314. S2CID  5549808.
  5. ^ Rahmanpour, Rahman; Bugg, Timothy D. H. (01.05.2013). „Sestavení in vitro enkapsulinu RHA1 Rhodococcus jostii a peroxidázy DypB za vzniku nanokompartmentu“ (PDF). FEBS Journal. 280 (9): 2097–2104. doi:10.1111 / febs.12234. ISSN  1742-4658. PMID  23560779.
  6. ^ Corchero, José L; Cedano, Juan (2011). „Samovolně se shromažďující, intracelulární bakteriální organely na bázi bílkovin: vznikající prostředky pro zapouzdření, cílení a doručování terapeutických nákladů“. Továrny na mikrobiální buňky. 10 (1): 92. doi:10.1186/1475-2859-10-92. PMC  3247854. PMID  22046962.
  7. ^ Měsíc, H; Lee, J; Kim, H; Heo, S; Min, J; Kang, S (2014). „Genetické inženýrství nanočástice s klecovou proteinovou klecí jako buňkou SCC-7 zaměřenou na optickou nanoprobe“. Výzkum biomateriálů. 18: 21. doi:10.1186/2055-7124-18-21. PMC  4552281. PMID  26331071.
  8. ^ Tamura, A; Fukutani, Y; Takami, T; Fujii, M; Nakaguchi, Y; Murakami, Y; Noguchi, K; Yohda, M; Odaka, M (leden 2015). "Balení hostujících proteinů do nanokompartmentu enkapsulinu z Rhodococcus erythropolis N771". Biotechnologie a bioinženýrství. 112 (1): 13–20. doi:10,1002 / bit. 25322. PMID  24981030. S2CID  205504195.