蛋白质如何完整地到达其靶标并通过聚合物刷保护其免受破坏性蛋白酶的侵害

开发抗癌疗法涉及研究人员两个反复出现的问题。活性剂需要能够杀死癌症根源处的人体细胞，并且应该在目标癌细胞而不是健康细胞中具有活性。因此，许多医学研究人员正在研究货物包装的概念。活性剂一直处于保护和包装状态，直到到达目标位置为止，而仅附着在癌细胞上的抗体有助于“找到正确的地址”。

这些抗体识别癌细胞外膜上的特定受体结构。它们附着在这些结构上，细胞吸收活性剂。然而，当活性剂是大蛋白时，该策略是不成功的。这种类型的蛋白质通常是水溶性的，它们不能穿过细胞膜。进一步的问题是由人体自身的蛋白酶引起的，该酶在运输的蛋白质到达目标位置之前就将其分解。

美国马萨诸塞大学(University of Massachusetts)的Sankaran Thayumanavan及其同事现在已经开发出一种特殊的受保护的纳米级货物包装，该包装既可以满足目标交付的要求，又可以保持货物完好无损。他们使用由直径仅200纳米的二氧化硅制成的微小珠子。这些珠子的表面覆盖着由聚乙二醇(PEG)制成的刷子状聚合物线，可以双重功能化，形成微小的“刷子珠”。

研究人员使用简单的点击化学方法将所需的活性剂蛋白和抗体连接到了聚合物刷毛上。成品的珠状包装在最外面具有抗体，蛋白质安全地藏在聚合物链的森林中。

这种类型的蛋白质抗体结合物(PAC)不仅能够运输水溶性蛋白质，还为研究人员提供了另一个潜在的优势：以这种形式获得较高的蛋白质抗体比率的可能性。他们说，至少从理论上讲，使用研究人员的PAC可以为每个(昂贵的)抗体转运超过1万个蛋白质，这与以前的抗体-药物组合中每个抗体最多可以含四种活性剂不同。

该团队使用不同的抗体和测试蛋白在各种细胞培养物中测试了他们的系统。按照计划，这些蛋白质到达了细胞中的靶标并发挥了致命作用。

该小组的下一步工作涉及确定是否可以保护包裹免受人体巨噬细胞的侵害。但是，它们是乐观的，因为PEG功能和表面抗体被设计用于快速递送，同时最大程度地减少了巨噬细胞的清除。

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