Break to Build: Isothermal Assembly of Nucleic Acid Nanoparticles (NANPs) via Enzymatic Degradation.
Break to Build: Isothermal Assembly of Nucleic Acid Nanoparticles (NANPs) via Enzymatic Degradation.
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DOI：
10.1021/acs.bioconjchem.3c00167
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发表时间：
2023-06-21
影响因子：
4.7
通讯作者：
Afonin, Kirill A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Beasock, Damian;Ha, Anh;Halman, Justin;Panigaj, Martin;Wang, Jian;Dokholyan, Nikolay V.;Afonin, Kirill A.
由工程化核酸纳米颗粒（NANP）强调的RNA和DNA生物聚合物的固有特性提供了下一代疗法的加速开发。NANP的合理设计促进了旨在用于调节分子和细胞相互作用的可编程架构。NANP的常规自下而上组装依赖于单个链的热退火。在这里，我们介绍了核酸酶驱动的生产NANP的概念，其中功能惰性结构的选择性消化导致释放的成分的等温自组装。对系统组件进行无水处理和储存的工作原理、形态变化、组装动力学和结构完整性保留进行了评估。我们表明，组装成一个单一的结构的前体提高了化学计量，并增强了功能的核酸酶驱动的产品。此外，免疫报告细胞系的实验表明，开发的方案保留了测试的NANP的免疫刺激功能。所提出的方法能够利用条件产生的NANP的优点，并证明可以调节NANP的稳定性、免疫识别和组装以允许更稳健的功能系统。
The intrinsic properties of RNA and DNA biopolymers emphasized by engineered nucleic acid nanoparticles (NANPs) offer accelerated development of next-generation therapies. The rational design of NANPs facilitates programmable architectures intended for regulated molecular and cellular interactions. The conventional bottom-up assembly of NANPs relies on the thermal annealing of individual strands. Here, we introduce a concept of nuclease-driven production of NANPs where selective digestion of functionally inert structures leads to isothermal self-assembly of liberated constituents. The working principles, morphological changes, assembly kinetics, and the retention of structural integrity for system components subjected to anhydrous processing and storage are assessed. We show that the assembly of precursors into a single structure improves stoichiometry and enhances the functionality of nuclease-driven products. Furthermore, the experiments with immune reporting cell lines show that the developed protocols retain the immunostimulatory functionality of tested NANPs. The presented approach enables exploitation of the advantages of conditionally produced NANPs and demonstrates that NANPs’ stability, immunorecognition, and assembly can be regulated to allow for a more robust functional system.
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用于自动纳米医学的siRNA官能化RNA纳米颗粒的设计和自组装。
影响因子：
14.8
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
10.8
作者：
Hong E;Halman JR;Shah AB;Khisamutdinov EF;Dobrovolskaia MA;Afonin KA
通讯作者：
Afonin KA
影响因子：
38.3
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
64.8
作者：
通讯作者：
--
DOI：
10.3390/molecules26030652
发表时间：
2021-01-27
期刊：
Molecules (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
Avila YI;Chandler M;Cedrone E;Newton HS;Richardson M;Xu J;Clogston JD;Liptrott NJ;Afonin KA;Dobrovolskaia MA
通讯作者：
Dobrovolskaia MA