蛋白质是生命体内最重要的生物大分子之一，在生命活动过程中执行着多种关键功能。在生物医学领域，实现蛋白质及基因编辑工具的高效递送一直是研究的热点和难点。尤其是针对特定组织如肺部的靶向递送，对于治疗肺部疾病、感染及癌症等具有重要意义。 　　利用外源性获取的蛋白质，可以在细胞及体内实现生物大分子的化学标记与功能调控，进而应用于生命机制的解析研究及疾病的靶向治疗。然而，由于蛋白质本质上具有亲水性，难以自主穿透疏水性细胞膜到达胞内靶点并实现特定器官组织的靶向。因此，发展细胞及活体层次递送蛋白质的方法与技术，对于蛋白质化学生物学和生物医学的研究具有重要意义。 　　中国科学院化学研究所活体分析化学院重点实验室汪铭课题组围绕蛋白质递送及功能干预开展了研究，发展了一系列可在细胞及活体层次递送蛋白质及CRISPR/Cas9基因编辑器的方法。他们通过设计金属配位超分子(MOC)的层级自组装，并利用蛋白质表面氨基酸的氢键作用，构建了具有组织特异性的超分子纳米颗粒(LSNPs)。研究表明，MOC与蛋白质组装形成的LSNPs的表界面化学特性，影响其在体内循环过程中吸附血清蛋白形成的表面蛋白冠的组成，进而决定了蛋白质递送的组织特异性。特别是，玻连蛋白与整合素αvβ3的识别作用，介导了LSNPs的肺部特异性。这一发现为肺部疾病的靶向治疗提供了强有力的工具。 　　基于上述LSNPs技术平台，汪铭课题组进一步发展了时空特异性基因编辑器递送方法。他们运用CRISPR/Cas13d RNA编辑技术，实现了对肺部病毒感染相关基因——组织蛋白酶L的靶向干预。这一研究不仅验证了LSNPs在基因编辑领域的潜力，也为肺部疾病的基因治疗提供了新的策略。 　　相关研究成果Lung-specific supramolecular nanoparticles for efficient delivery of therapeutic proteins and genome editing nucleases于近日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

　　通过设计具有时空特异性的超分子纳米颗粒，科学家们成功实现了肺部特异性蛋白质及基因编辑工具的高效递送。这一技术不仅为肺部疾病的治疗提供了新的策略，也为生物医学和生命科学领域的研究开辟了新的方向。未来，随着研究的深入和技术的不断完善，我们有理由相信，这一领域将取得更多突破性进展，为人类健康事业作出更大的贡献。 　　参考来源： 化学研究所