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江南大学手性纳米材料可视化表征细胞自噬研究进展

www.cnvsj.cn | 时间:2018-11-28 09:29:43 | 来源:中国食品报

  《自然·通讯》杂志发表

  【中国食品报融媒体】近日,江南大学食品学院匡华教授研究团队利用核酸自组装技术,将上转换纳米颗粒(UCNP),内嵌入贵金属纳米颗粒手性四面体中,获得 L/D 型的手性纳米结构(UYTe),通过监测圆二色光谱信号和上转换发光信号,实现了细胞的自噬程度的定量分析以及细胞自噬过程的可视化表征。相关成果于 10 月 29 日在线发表在《自然·通讯》上。

  细胞自噬过程是细胞成分降解和回收利用的基础。自噬调控的紊乱与许多疾病的产生密切相关,因此精准调控自噬反应的过程对维持细胞正常生理功能具有重要意义。

  研究团队在手性结构核酸框架设计时,将其中一条 DNA 末端修饰有能被自噬标志物 ATG4B 水解的多肽链,UCNP 通过 ATP核酸适配体序列与核酸框架中部分核酸互补,而嵌入四面体结构内部。UYTe组装探针与细胞孵育,当细胞自噬发生时,多肽链水解,UYTe组装结构解散,导致体系手性信号减弱;同时,细胞内 ATP 水平上升,使得内嵌于四面体内部的 UCNP 离去,从而原本被猝灭的上转换发光信号得以恢复。

  研究结果显示:与 L-手性纳米结构相比,D-手性纳米结构引起细胞产生更为强烈的自噬反应,而且,D-手性纳米结构更易于在细胞内大量富集。自噬调控的紊乱与许多疾病的产生密切相关,该研究诠释了手性组装体与细胞内自噬之间的关系,为人为调控细胞的生理功能、深入研究手性纳米材料在细胞内代谢过程等提供了技术基础。

  博士后孙茂忠为该论文的第一作者,硕士生郝甜甜以及博士生瞿爱华为论文的共同第一作者,匡华教授为通讯作者。该工作在 X 射线小角散射(SAXS)方面得到了中科院上海应用物理研究所李晓芸博士的大力支持,研究工作得到了国家自然科学基金委优秀青年基金与重点基金等项目的资助。

  (刘丽强)

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