Actuating tension-loaded DNA clamps drives membrane tubulation.
Actuating tension-loaded DNA clamps drives membrane tubulation.
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DOI：
10.1126/sciadv.add1830
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发表时间：
2022-10-14
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
活生物体中的膜动力学可以由蛋白质粘附、组装在细胞膜上并对细胞膜施加力引起。可编程合成材料，如自组装DNA纳米结构，提供了驱动膜重塑事件的能力，类似于蛋白质介导的动力学，但具有用户定义的结果。一个说明性的例子是通过具有故意设计的形状、表面修饰和自组装性质的DNA纳米结构使脂质体管状变形。然而，由DNA重构介导的刺激响应性膜修复仍然具有挑战性。在这里，我们提出了触发形成的膜管响应于特定的DNA信号，驱动膜结合的DNA钳从开放状态到各种预定义的关闭状态，释放预存的能量激活膜变形。我们发现，囊泡tuberase的时间和效率，以及膜管的宽度，调制的构象变化的DNA钳，标志着坚实的一步，在人工系统中的膜动力学时空控制。合成的DNA钳合上它们的钳口，从脂质体中拉出试管，类似于膜变形蛋白质的工作。
Membrane dynamics in living organisms can arise from proteins adhering to, assembling on, and exerting force on cell membranes. Programmable synthetic materials, such as self-assembled DNA nanostructures, offer the capability to drive membrane-remodeling events that resemble protein-mediated dynamics but with user-defined outcomes. An illustrative example is the tubular deformation of liposomes by DNA nanostructures with purposely designed shapes, surface modifications, and self-assembling properties. However, stimulus-responsive membrane tubulation mediated by DNA reconfiguration remains challenging. Here, we present the triggered formation of membrane tubes in response to specific DNA signals that actuate membrane-bound DNA clamps from an open state to various predefined closed states, releasing prestored energy to activate membrane deformation. We show that the timing and efficiency of vesicle tubulation, as well as the membrane tube widths, are modulated by the conformational change of DNA clamps, marking a solid step toward spatiotemporal control of membrane dynamics in an artificial system. Synthetic DNA clamps close their jaws to draw tubes from liposomes, resembling the work of membrane-deforming proteins.
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DOI：
10.1038/nrm2937
发表时间：
2010-08
期刊：
Nature reviews. Molecular cell biology
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
15
作者：
Ke, Yonggang;Douglas, Shawn M.;Liu, Minghui;Sharma, Jaswinder;Cheng, Anchi;Leung, Albert;Liu, Yan;Shih, William M.;Yan, Hao
通讯作者：
Yan, Hao
DOI：
10.1002/adma.202101986
发表时间：
2021-09
期刊：
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
影响因子：
--
作者：
Gür FN;Kempter S;Schueder F;Sikeler C;Urban MJ;Jungmann R;Nickels PC;Liedl T
通讯作者：
Liedl T
影响因子：
9.5
作者：
Grome, Michael W.;Zhang, Zhao;Lin, Chenxiang
通讯作者：
Lin, Chenxiang
影响因子：
14.9
作者：
Douglas SM;Marblestone AH;Teerapittayanon S;Vazquez A;Church GM;Shih WM
通讯作者：
Shih WM