Uutiset

DNA-nanorakenteet naamioituvat proteiinien avulla

Suoraviivainen ja muunneltava proteiinipäällystysmenetelmä tuo ohjelmoitavat DNA-origami-pohjaiset lääkekuljettimet ja molekyylilaitteet lähemmäksi kliinisiä sovelluksia.
DNA-nanorakenteet (purppura) naamioituvat seerumialbumiiniproteiinien (vihreä) avulla. (Kuva: Veikko Linko ja Mauri Kostiainen)

Aalto-yliopiston ja Helsingin yliopiston tutkijat ovat yhteistyössä kehittäneet tekniikan, joka parantaa merkittävästi DNA-nanorakenteiden kestävyyttä DNA:ta pilkkovia entsyymejä vastaan, tehostaa näiden rakenteiden solukuljetusta sekä pienentää niiden aiheuttamaa immuunivastetta.

“DNA-rakenteet voidaan päällystää proteiineilla, tässä tapauksessa seerumialbumiineilla, joihin on kovalenttisesti liitetty synteettinen DNA:han sitoutuva osa”, kertoo dosentti Veikko Linko Aalto-yliopistosta. DNA-nanorakenteella (tässä tutkimuksessa rakenteena oli tiilimäinen DNA-origami) on negatiivinen sähkövaraus, joten positiivisesti varautunut monivalenssinen sitova osa (dendroni) voi tarttua DNA-rakenteen pintaan elektrostaattisesti. Säätämällä synteettisen dendroniosan tarrautumistehokkuutta ja proteiini-dendroni –konjugaattien määrää suhteessa DNA-rakenteisiin, on mahdollista muodostaa tiheä ja yhtenäinen proteiinivaippa DNA-origamin ympärille. Tutkimuksessa todettiin, että tällaisella “proteiininaamioinnilla” voidaan myös hämätä immuunijärjestelmää, sillä päällystys vähensi merkittävästi hiiren pernan primäärisoluista määritettyä immuunivastetta.

“Esitelty päällystystekniikka on suoraviivainen eikä rajoitu vain seerumialbumiinin käyttöön. Koska menetelmä on helposti muunneltava, lähes mikä tahansa proteiini voidaan liittää synteettiseen DNA:ta sitovaan osaan”, valottaa professori Mauri Kostiainen, joka johti tutkimusta. Tämän ansiosta  myös muut tutkijat voivat nyt muokata DNA-rakenteiden pintaominaisuuksia halutusti biologisissa olosuhteissa. Seerumialbumiini on veren yleisin proteiini ja sen puoliintumisaika verenkierrossa on pitkä, joten sillä on jo kliinisiä sovelluksia lääkehoidoissa. Tutkijat uskovatkin vahvasti, että menetelmä tulee avaamaan uusia mahdollisuuksia tarkoin räätälöidyssä DNA-pohjaisessa lääkekuljetuksessa.

Tutkimus julkaistiin Advanced Healthcare Materials –lehdessä (vol. 6, iss. 18, 20. syyskuuta 2017) ja valittiin lehden kansikuva-artikkeliksi sekä noteerattiin Advanced Science News -uutissivustolla.

Linkit:

Artikkeli “Protein Coating of DNA Nanostructures for Enhanced Stability and Immunocompatibility”: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.201700692/full

Kansikuva: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.201770093/full

Advanced Science News -uutissivusto: http://www.advancedsciencenews.com/cover-art-featuring-dna-origami-cardiac-scaffolds-stem-cells/

Lisätietoja:

Dosentti Veikko Linko
Biohybridimateriaalit –tutkimusryhmä, Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulu
puh. 045 673 9997, [email protected]

Professori Mauri Kostiainen
Biohybridimateriaalit –tutkimusryhmän johtaja, Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulu
puh. 050 362 7070, [email protected]

 

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Annika Järvelin and Hanna Castrén-Niemi have spent three weeks at three different clinics in Helsinki. Photo: Otto Olavinen, Biodesign.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Neuvola täyttää sata vuotta – tutkijat selvittävät, miten neuvolan seuraavan vuosisadan tarpeisiin voitaisiin vastata terveysteknologiaa hyödyntäen

Tutkijat selvittävät sitä, miten neuvolan seuraavan vuosisadan tarpeisiin voitaisiin vastata Stanfordin yliopistosta lähtöisin olevien Biodesign-menetelmien keinoin.
Elias Rantapuska, photo by Evelin Kask
Yhteistyö, Tutkimus ja taide Julkaistu:

OP Ryhmän Tutkimussäätiöltä 1,2 miljoonaa euroa kolmen suomalaisyliopiston tutkimushankkeelle

Laadukasta tutkimusta ei synny ilman kallista tutkimusdataa ja ihmisiä, toteaa rahoitusalan ja rahoitusinstituutioiden tutkimushanketta Aalto-yliopiston kauppakorkeakoulussa johtava professori Elias Rantapuska.
students and a book shelf
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Välillisten verojen rooli kasvaa globaalisti

Välillisten verojen tarkoitus on paitsi fiskaalinen eli varojen kerääminen valtion kassaan, myös kulutuksen ohjaaminen halutulla tavalla joko keppiä tai porkkanaa käyttäen.
Professori Monika Österberg.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Professori Monika Österbergin tiimille Vaikuttavuussäätiön rahoitus biopohjaisten pakkausmateriaalien kehittämiseen

Kemian tekniikan korkeakoulun professori Monika Österbergin tiimin saamassa rahoituksessa Aalto-yliopisto ja Kemira tutkivat mahdollisuuksia kehittää täysin biopohjaisia pakkausmateriaaleja ja vähentää näin muovin käyttöä pakkausteollisuudessa.