Catalytic deoxyribozyme-modified nanoparticles for RNAi-independent gene regulation.
Catalytic deoxyribozyme-modified nanoparticles for RNAi-independent gene regulation.
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DOI：
10.1021/nn3034265
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发表时间：
2012-10-23
期刊：
影响因子：
17.1
通讯作者：
Salaita, Khalid
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yehl, Kevin;Joshi, Jayashree R.;Greene, Brandon L.;Dyer, R. Brian;Nahta, Rita;Salaita, Khalid
关键词：
DNAzyme 是催化寡核苷酸，在基因调控、DNA 计算、响应性软材料和超灵敏金属离子传感方面具有重要应用。在体内使用 DNAzyme 的最重大挑战涉及无毒递送和维持细胞内的功能。我们合成了多价脱氧核酶“10-23”金纳米颗粒 (DzNP) 缀合物，改变 DNA 密度、接头长度、酶方向和接头组成，以研究空间环境和金表面化学对催化的作用。 DNAzyme 催化效率通过空间堆积和活性环与金表面的接近程度进行调节。重要的是，10-23 DNAzyme 对金表面不对称敏感，当通过 5' 末端锚定时，被抑制 32 倍。利用这一特性来生成 DNAzyme，其催化活性由硫醇置换反应或 λ = 532 nm 处的光激发触发。重要的是，细胞研究表明，DzNP 不易受核酸酶降解的影响，易于进入哺乳动物细胞，并催化下调乳腺癌细胞中的 GDF15 基因表达水平，从而解决了采用 DNAzyme 进行体内工作的一些关键限制。
DNAzymes are catalytic oligonucleotides with important applications in gene regulation, DNA computing, responsive soft materials, and ultrasensitive metal-ion sensing. The most significant challenge for using DNAzymes in vivo pertains to non-toxic delivery and maintaining function inside cells. We synthesized multivalent deoxyribozyme ‘10–23’ gold nanoparticle (DzNP) conjugates, varying DNA density, linker length, enzyme orientation, and linker composition in order to study the role of the steric environment and gold surface chemistry on catalysis. DNAzyme catalytic efficiency was modulated by steric packing and proximity of the active loop to the gold surface. Importantly, the 10–23 DNAzyme was asymmetrically sensitive to the gold surface, and when anchored through the 5′ terminus was inhibited 32-fold. This property was used to generate DNAzymes whose catalytic activity is triggered by thiol displacement reactions or by photoexcitation at λ = 532 nm. Importantly, cell studies revealed that DzNPs are less susceptible to nuclease degradation, readily enter mammalian cells, and catalytically down-regulate GDF15 gene expression levels in breast cancer cells, thus addressing some of the key limitations in the adoption of DNAzymes for in vivo work.
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影响因子：
2.9
作者：
Fokina, Alesya A.;Meschaninova, Mariya I.;Francois, Jean-Christophe
通讯作者：
Francois, Jean-Christophe
影响因子：
3.5
作者：
Abdelgany, Amr;Wood, Matthew;Beeson, David
通讯作者：
Beeson, David
影响因子：
15
作者：
Jain, Piyush K.;Shah, Samit;Friedman, Simon H.
通讯作者：
Friedman, Simon H.
DOI：
10.1007/s00018-008-8029-y
发表时间：
2008-07
期刊：
Cellular and molecular life sciences : CMLS
影响因子：
--
作者：
Baum DA;Silverman SK
通讯作者：
Silverman SK
影响因子：
15
作者：
Lee, Jung Heon;Wang, Zidong;Liu, Juewen;Lu, Yi
通讯作者：
Lu, Yi