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外泌體遞送mRNA，可實現(xiàn)對艾滋病病毒的穩(wěn)定抑制,！
2021年9月20日,，貝克曼研究所基因治療中心的研究團隊在Nature子刊Nature Communications上發(fā)表了題為：Exosome-mediated stable epigenetic repression of HIV-1的研究論文。
該研究開發(fā)出了一種靶向HIV-1啟動子的鋅指蛋白（ZFP-362）,，該蛋白與 DNA甲基轉(zhuǎn)移酶3A的活性結(jié)構(gòu)域融合,，以誘導(dǎo)長期穩(wěn)定的HIV-1表觀遺傳抑制。通過外泌體遞送這種抑制性蛋白的mRNA,，能夠在體內(nèi)抑制小鼠骨髓,、脾臟和大腦中的 HIV 水平，并阻止其復(fù)制,。這項研究為外泌體介導(dǎo)的治療性藥物系統(tǒng)遞送平臺以表觀遺傳方式抑制 HIV-1 感染鋪平了道路,。
為了實現(xiàn)對 HIV-1 的穩(wěn)定轉(zhuǎn)錄抑制，研究團隊開發(fā)了一種表達重組融合蛋白 ZFP 362b-DNMT3A（ZD3A）的載體,，它可以借助嵌入的核定位信號（NLS）定位到細胞核,。該 ZFP 能夠與 HIV-1 的 LTR 啟動子內(nèi)的 NF-kB 雙聯(lián)結(jié)合位點結(jié)合，并與 DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶 3 結(jié)構(gòu)域（3A）融合以生成（ZD3A）,。長期感染 HIV-1 的 Jurkat 細胞（CHI-Ju）在轉(zhuǎn)染了 ZD3A 后 HIV-1 轉(zhuǎn)錄物表達顯著降低,，并且一直被穩(wěn)定抑制。
接下來,，研究團隊構(gòu)建了幾個具有各種阻遏結(jié)構(gòu)域的 ZFP362 融合構(gòu)建體,，包括與PWWP,、ADD 和甲基轉(zhuǎn)移酶的活性域融合成為的 ZPAMt，以及與 KRAB 和甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域融合的ZKMt,。ZPAMt和ZKMt有效地抑制了病毒表達,。
圖1 ZFP 362b-DNMT3A有效抑制 HIV-1 表達
為了確定觀察到的沉默所涉及的作用機制，研究團隊用 ZPAMt 和 ZKMt 轉(zhuǎn)染細胞并行免疫沉淀,，證實了ZFP-362與 HIV-1 啟動子的結(jié)合,。在轉(zhuǎn)染的 CHI-Ju 細胞中，研究團隊觀察到Gag RNA 的有效抑制,，并通過甲基 DNA 免疫沉淀測定法檢測到相對于對照HIV-1 LTR 區(qū)域 CpG 甲基化的靶向富集,。這些數(shù)據(jù)證實觀察到的抑制是ZPAMt 和 ZKMt 將 DNA 甲基化定向到 HIV-1 LTR 的結(jié)果。
圖2 ZPAMt 和 ZKMt 占據(jù)并甲基化 HIV-1 LTR 啟動子并以難以激活的長期方式抑制病毒表達
最后,，為了確定 ZPAMt 的抗病毒功效,，研究團隊將 HIV-1 感染的外周血單個核細胞（PBMC）植入到人源化免疫缺陷小鼠，然后對其進行兩周的cART治療以及ZPAMt注射,。結(jié)果顯示， ZPAMt 顯顯著穩(wěn)定抑制了 HIV-1 表達,，機制在于5'LTR的顯著甲基化,。最重要的是，ZPAMt 沒有產(chǎn)生任何長期毒性,。
圖3 外泌體包裝的 ZPAMt 在體內(nèi)抑制病毒表達
綜上所述,，這項工作證明了通過外泌體遞送重組ZPAMt可以靶向HIV-1，使之表觀遺傳沉默,，并在病毒感染的細胞中誘導(dǎo)抑制表型,。該遞送系統(tǒng)為未來開發(fā)抑制HIV的療法鋪平了道路。
參考資料
[1] Shrivastava S, Ray RM, Holguin L, Echavarria L, Grepo N, Scott TA, Burnett J, Morris KV. Exosome-mediated stable epigenetic repression of HIV-1. Nat Commun. 2021 Sep 20;12(1):5541.
表1 本期小愛推薦1—線性mRNA
| 貨號 | 產(chǎn)品名稱 | 規(guī)格 |
| abs60174 | Cas9 mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
| abs60190 | Cas9 nickase mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
| abs60176 | EGFP mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
| abs60178 | Fluc mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
| abs60180 | mcherry mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
| abs60192 | EBFP mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
| abs60193 | ECFP mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
| abs60195 | mBanana mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
| abs60196 | mHoneydew mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
| abs60197 | mKate mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
| abs60198 | mOrange mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
| abs60199 | mPlum mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
| abs60311 | mtangerine mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
| abs60313 | tdTomato mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
| abs60314 | YFP mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
| abs60191 | Cre mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
| abs60194 | EPO mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
| abs60312 | OVA mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
| abs60315 | β-gal mRNA | 100ug/100ug×5/100ug×10 |
表2 本期小愛推薦2—環(huán)狀mRNA
| 貨號 | 產(chǎn)品名稱 | 規(guī)格 |
| abs60332 | Endless eGFP mRNA | 50ug |
| abs60333 | Endless Fluc mRNA | 50ug |
| abs60334 | Endless mcherry mRNA | 50ug |
| abs60335 | Endless Cas 9 mRNA | 50ug |
| abs60336 | Endless EPO mRNA | 50ug |
表3 本期小愛推薦3——mRNA專用轉(zhuǎn)染試劑
| 貨號 | 產(chǎn)品名稱 | 規(guī)格 |
| abs60259 | 核酸轉(zhuǎn)染試劑盒 | 0.5ml/1.0ml/1.5ml |
| abs60324 | PM原代細胞核酸轉(zhuǎn)染試劑盒 | 0.5ml/1.0ml/1.5ml |
| abs60325 | SP懸浮細胞核酸轉(zhuǎn)染試劑盒 | 0.5ml/1.0ml/1.5ml |
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