Le noyau de la cellule, qui contient des informations génétiques, est l’un des principaux organites comme une cible de délivrance de médicaments subcellulaires, depuis modulation de la réplication des gènes et expression est efficace pour le traitement de diverses maladies dont le cancer et génétique les troubles de1,2,3. Pour nucléaire livraison de médicaments, conjugaison de peptide balises telles que la localisation nucléaire signaux (NLS)4,5,6 a été largement étudiée. Toutefois, afin de réduire les effets secondaires indésirables, contrôle spatio-temporelle de la translocation nucléaire est nécessaire.
Auparavant, lumière déclenchée la translocation des protéines dans le noyau de la cellule a été réalisée à l’aide de "cage" NLS7,8,9. NLS migre dans le noyau de la cellule en se liant aux protéines de transport cytoplasmique6. Dans les méthodes signalées, protéines de commentaires portant "cage" NLS sont directement incorporés dans le cytoplasme par microinjection8 ou exprimées dans les cellules cibles à l’aide d’un code génétique expansion technique9. Par conséquent, une méthode qui peut atteindre l’absorption cellulaire et translocation nucléaire photoinduit est avantageuse pour des applications pratiques.
Ici, nous décrivons la translocation nucléaire déclenchée à la lumière des invités dans les cellules vivantes à l’aide de balises dendritiques colle moléculaire en cage (Cagedcolle-R, Figure 1). Les colles moléculaire solubles dans l’eau10,11,12,13,14,15,16,17,18 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23 portant plusieurs pendentifs Gu+ a été développé, qui adhèrent fermement à protéines11,12,13,14,15, 16,17, acides nucléiques18,19,20, de membranes phospholipidiques21et argile nanofeuillets22,23 à la formation de multiples ponts salins entre leurs pendentifs Gu+ et oxyanionic des groupes sur les cibles. Les pendentifs de Gu+ du Cagedcolle-R sont protégés par un groupe de photoclivables anionique, nitroveratryloxycarbonyl substitués butyrate (convBA). Invités le tag Cagedcolle-R sont absorbées dans la vie des cellules par endocytose et séjour dans les endosomes (Figure 2). Dès lors, les groupes de conv BAdu Cagedcolle-R sont détachés pour produire une uncaged moléculaire colle (colle-RUncaged) transportant plusieurs pendentifs Gu+ , qui facilite ensuite la migration de l’invité étiquetée dans le cytoplasme, suivi par le noyau de la cellule (Figure 2). La balise de colle-R Cagedpeut être uncaged par l’exposition aux UV ou deux photons proche infrarouge (NIR) lumière sans phototoxicité grave. Nous démontrons l’administration nucléaire spatio-temporelle controlee de macromoléculaires invités ainsi que des invités de petites molécules avec Cagedtags de colle-R, en utilisant des points quantiques (QDs) et un colorant fluorescent (nitrobenzoxadiazole ; NBD), respectivement, à titre d’exemples.

Figure 1 : Structures schématiques Cagedcolle-r Les 9 pendentifs ion (Gu+) de guanidinium de Cagedcolle-R sont protégés par un groupe de nitroveratryloxycarbonyl substitués butyrate (convBA). Les groupes de conv BAsont clivés par irradiation UV ou lumière NIR deux photons. Le noyau central de Cagedcolle-R est fonctionnalisé avec nitrobenzoxadiazole (NBD) ou dibenzocylooctyne (DBCO). Réimprimé avec la permission de référence20. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 2 : Illustration schématique de la translocation nucléaire déclenchée à la lumière des invités conjugué avec une balise de colle-R Caged. L’invité /Cagedconjugué de colle-R est absorbé dans la vie des cellules par endocytose. Dès lors, la balise de colle-R Cagedest uncaged pour produire une balise de colle-R Uncagedqui peut faciliter l’évasion endosomal de l’invité étiquetée. Par la suite, l’invité tagged migre dans le noyau de la cellule. Réimprimé avec la permission de référence20. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.