首批科研用户见证：西湖大学黑科技ProteanFect带来细胞转染新突破

科研圈

2024-11-13 12:48发布于北京科研圈官方账号

本文来自“西湖凝聚体”，文章仅代表作者观点，与“环球科学科研圈”无关。

在生物医学研究领域，诸如Jurkat T淋巴细胞、K562骨髓性白血病细胞、U2OS骨肉瘤细胞、COS-7猴肾细胞等多种难转细胞系，因其独特的生物学价值，广泛应用于科研工作。然而，这些细胞系普遍存在膜通透性差、对转染试剂敏感等问题，导致传统转染方法往往难以达到理想效果，成为研究进展的瓶颈。


为解决这一难题，西湖大学与西湖凝聚体研究团队联合开发了全球首个基于内源蛋白纳米颗粒的转染试剂——ProteanFect。作为一种非病毒、非电转、非脂质体的创新型转染试剂，ProteanFect能够高效转染多种难转细胞系，突破了传统转染方法的局限，为细胞转染领域提供了全新的解决方案。（想了解ProteanFect背后的研发故事吗？👉点击阅读）



突破性成果：在多种难转细胞系中的惊喜表现


Jurkat T细胞转染突破：使用传统的脂质体试剂转染Jurkat T细胞时，无论是质粒DNA、mRNA还是siRNA的转染效果，通常效率低于5%。而采用ProteanFect后，转染效果显著提升。

（1）质粒DNA转染：与Lipofectamine 3000相比，ProteanFect显著提高了转染效率，48小时内即可实现超过60%的基因表达；
（2）mRNA转染：与Lipofectamine Messenger MAX相比，ProteanFect不仅提高了转染效率，还更好地保持了细胞存活率，24小时内即可获得超过90%的基因表达；

（3）siRNA转染：ProteanFect在24小时内实现了目标基因80%的敲低效率。


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图1：ProteanFect在难转细胞Jurkat T细胞中的实现多种类型核酸的高效递送


目前，来自西湖大学、北京大学、浙江大学、北京化工大学、河南省医药科学研究院等多家科研院校的用户已成功利用ProteanFect在Jurkat T细胞中开展转染实验。


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图2：ProteanFect实现质粒DNA与mRNA在Jurkat T细胞中的高效递送


K562细胞的稳定表达：传统转染方法在K562细胞中的转染效率通常仅为3-5%。北京大学生命科学学院某同学使用ProteanFect后：


（1） 质粒DNA转染：转染效率超过50%。

（2） siRNA转染：实现了99.9%的递送效率，超过70%的基因敲降效率。


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图3：ProteanFect实现质粒DNA与siRNA在K562细胞中的高效递送


COS7与U2OS细胞：北京大学生命科学学院的研究者在进行COS7和U2OS细胞的转染时曾面临诸多困难，进展缓慢。使用ProteanFect后，他们成功转染了DNA质粒和mRNA，并获得了极高的转染效率，极大提升了实验效率。


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图 4：ProteanFect实现质粒DNA在COS7中的高效表达



关于ProteanFect：利用天然生物学机制实现高效基因递送


ProteanFect转染试剂的研发灵感源于细胞内的无膜细胞器——生物凝聚体（biomolecular condensates）。这些结构通过液-液相分离形成，能够在细胞内快速自组装并参与多项重要生物过程。ProteanFect充分利用了这一天然机制，其蛋白分子在体外能与核酸自组装为高度有序的球体结构。这种ProteanFect-核酸复合物具备以下优势：

  • 高效细胞摄入：通过细胞的主动摄入机制，ProteanFect-核酸复合物可高效进入细胞内；
  • 迅速释放：进入细胞后，核酸分子快速释放，实现高效基因表达；
  • 天然降解：随后，ProteanFect蛋白分子自然降解，确保生物安全性。

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ProteanFect转染试剂相较于传统方法的核心优势


  1. 高效率：能够在难转细胞中实现高效的基因递送与表达，特别适合进行大片段和多片段基因的递送
  2. 低毒性：非病毒、非电转、非脂质体的设计在确保高转染效率的同时，显著降低了细胞损伤
  3. 操作简便：无需复杂设备，像转染HEK293一样转染难转细胞


关于我们
西湖凝聚体的使命是利用天然的生物机制，开发新一代基因递送系统。我们成功研发了全球首个基于哺乳动物内源蛋白纳米颗粒的核酸递送平台，为基因的高效传递提供了全新的解决方案。

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