Сегодня шаг к этой цели был сделан в публикации нового эффективного метода соединения небольших кусочков белков, прикрепленных к коротким цепочкам ДНК, с антителами. Метод разработан исследовательской группой Ново Нордиск и исследовательской группой Курта Готельфа. Работа также проводится в рамках Центра дизайна многофункциональных биомолекулярных лекарств, который начал свою работу в прошлом году в рамках программы Novo Nordisk Foundation Challenge.
Имитация встречающихся в природе молекул и компонентов, таких как антитела, может служить мощным инструментом в изучении биологических механизмов.
Здесь ДНК-нанотехнология используется для интеграции функции белков и структур ДНК, где нуклеиновые кислоты (строительные блоки ДНК) используются в качестве материалов для биологической инженерии, а не в качестве носителей генетической информации в живых клетках. Преимущества наноструктур ДНК заключаются в том, что производство масштабируется и может производиться в размерах, подходящих для клинического использования и для научных экспериментов с клетками. Соединение белков со структурами ДНК добавляет сложные функциональные возможности, которые могут придавать структурам способность действовать как лекарства, увеличивать продолжительность жизни молекул или направлять структуры к определенным молекулам.
Здесь исследователи демонстрируют разработку нового метода подключения фрагмента ДНК к определенному месту на иммуноглобулинах G (IgG), которые являются наиболее распространенными антителами в нашем кровотоке. Связь (мечение) направляется небольшим кусочком белка (пептида), имеющим сродство к определенному месту на антителе, которое позиционирует одиночный фрагмент двунитевой ДНК. Пептид вместе с половиной двойной нити ДНК впоследствии легко удаляется, и остается одна нить ДНК, химически связанная с антителом. Это позволяет соединять конъюгат ДНК-антитело со структурами с присоединенной комплементарной цепочкой ДНК.
Конъюгаты ДНК были использованы для формирования IgM-подобной наноструктуры, которая представляет собой большую звездообразную пентамерную наноструктуру ДНК, полученную путем сборки пяти конъюгатов ДНК-антитело.