Wykorzystanie nano-rozmiarowych kapsydów wirusowych stało się ekscytującą dziedziną, która ma na celu poszerzenie zakresu zastosowań w badaniach biomedycznych1,2,3. Rekombinowane cząstki wirusopodobne (VLP) są strukturalnie wywodzące się z wirusów, ale brakuje im oryginalnego materiału genetycznego wirusa, co czyni je niezakaźnymi nanocząstkami białkowymi. Ponieważ cechy powierzchni są programowane genetycznie, a każdy kapsyd ulega ekspresji identycznie jak te przed i po nim, możliwe jest poznanie lokalizacji i liczby reaktywnych łańcuchów bocznych aminokwasów z atomistyczną precyzją. W wielu przypadkach zarówno powierzchnia zewnętrzna, jak i wewnętrzna zawierają wiele rodzajów reszt aminokwasowych wystawionych na działanie rozpuszczalników, które można funkcjonalizować poprzez reakcje biokoniugacji - reakcje, które tworzą wiązania kowalencyjne między biomolekułą a cząsteczką syntetyczną4,5.
Reakcje biokoniugacji pomagają interesującym biomolekułom uzyskać bardziej zróżnicowane funkcje w stosunkowo prosty sposób. Cząsteczki będące przedmiotem zainteresowania, takie jak leki terapeutyczne6, znaczniki fluorescencyjne7 i polimery8,9 mogą być wstępnie zsyntetyzowane i scharakteryzowane, zanim zostaną przyłączone do powierzchni VLP. Szczególnie powszechnym VLP w badaniach biomedycznych i biomateriałowych jest VLP oparty na bakteriofagu Qβ, który, w rekombinacji wyrażony, jest dwudziestościennym kapsydem wirusowym o długości fali 28 nm10. Najczęstszymi miejscami reakcji na Qβ są lizyny z dużym marginesem, chociaż niedawno poinformowaliśmy o udanej koniugacji związków dibromomaleimidu 11 ze zredukowanymi dwusiarczkami, które wyściełają pory Qβ w reakcji Haddletona-Bakera. Reakcja przebiega z dobrą wydajnością i, co równie ważne, bez utraty stabilności termicznej cząstek. Jednocześnie reakcja ta generuje fluorescencję indukowaną koniugacją, która może być wykorzystana do śledzenia wchłaniania tych cząstek do komórek. W tej pracy demonstrujemy koniugację glikolu polietylenowego (PEG) na powierzchni Qβ w wyniku reakcji Haddletona-Bakera, w wyniku której powstaje jasnożółty fluorofor. Cząstki te mogą być następnie śledzone, gdy są pobierane przez komórki. Niniejszy protokół pomoże naukowcom w generowaniu nowych fluorescencyjnych pegylowanych nanocząstek białkowych opartych na Qβ, chociaż jego zasady mają zastosowanie do jednego z wielu innych VLP zawierających dwusiarczki narażone na działanie rozpuszczalników.