一种基于蛋白质用于灭活冠状病毒的纳米颗粒

                            图1 蛋白质纳米材料的作用机理 (图源自巴塞罗那自治大学)

   淀粉样蛋白形成的纳米材料因其组合性，可控自组装和稳定性在纳米技术领域引起了人们的兴趣。这种材料的关键优势是可以通过基因设计将蛋白质分子与所需的功能结合起来。然而，许多并不适合生物医学应用，是因为它们是不溶的，不能在体液中使用。

          巴塞罗那自治大学(UAB)的研究人员开发了一种由淀粉样蛋白结构形成的新型纳米颗粒，能够中和非典型性肺炎病毒(SARS-CoV2)。这种纳米结构被称为OligoBinders，其在血浆中具有可溶性、生物相容性和稳定性，并有很强的结合病毒颗粒的能力。这种结合阻断了病毒刺突蛋白和细胞膜上负责感染的ACE2受体之间的相互作用。

        这项研究发表在《美国化学学会-应用材料与界面》杂志上，由来自该校生物化学和分子生物学系以及生物技术和生物医学研究所(IBB)的萨尔瓦多·文图拉和苏珊娜·纳瓦罗主导。

        为了研发这种纳米颗粒，研究人员利用了一种名为Sup35的酵母小肽的自组装能力，他们将LCB1和LCB3两个微小蛋白质融合在了Sup35上。这些微小的蛋白质是由三个螺旋形成的，非常稳定，并能与病毒蛋白质建立多次接触。他们的模块化方法允许他们设计两个球形纳米颗粒，每个纳米颗粒表面携带20多个LCB1或LCB3副本。苏珊娜·纳瓦罗解释说：“这一事实使纳米颗粒对病毒具有极大的亲和性，并使它们能够同时与几个刺突蛋白结合。”

        研究人员对类似SARS-CoV2病毒的颗粒(SC2-VLP)进行了研究，强调了这些新型纳米颗粒的强大抑制能力以及它们作为使用单克隆抗体捕获或中和病毒的有效替代品的潜力。该纳米颗粒可以应用于生物医学，例如，在自行鼻腔治疗中，在生物技术中生产诊断试剂盒，或作为潜在的预防剂。此外，大规模生产容易实现而且成本低廉，是因为分子孵化后会自发组装效应。

       “我们提出的模块化策略可以适用于其他相关的病毒，将相应的抑制域纳入纳米颗粒。此外，它还提供了构建结合两个或多个功能区域的纳米颗粒的可能性。这些纳米颗粒将同时针对同一病毒的不同分子，从而在未来创造出具有增强抗病毒活性的分子。” 萨尔瓦多·文图拉补充道。

论文详情: Molood Behbahanipour et al, OligoBinders: Bioengineered Soluble Amyloid-like Nanoparticles to Bind and Neutralize SARS-CoV-2, ACS Applied Materials & Interfaces (2023). DOI: 10.1021/acsami.2c18305

期刊信息: ACS Applied Materials and Interfaces