大片段及多基因递送创新方案，西湖大学首创基于内源蛋白的基因递送系统ProteanFect！

多基因递送或大片段基因递送已成为科研实验室中的常见需求，但随着递送核酸总量的增加，转染效率往往直线下降，且还容易潜在的细胞毒性。尤其是对于一些难转染的原代细胞或细胞系，单个基因的转染效果已不尽如人意。那么，多基因共递送或大片段基因递送该如何突破这一瓶颈呢？

为解决这一挑战，西湖大学与西湖凝聚体研究团队联合推出了全球首个基于内源蛋白凝聚体的转染试剂——ProteanFect。该试剂基于天然生物凝聚体机制，ProteanFect内源蛋白分子与核酸可自组装成高度有序的球体结构，从而显著提高核酸载量（图1A-B）。与传统转染方法相比，ProteanFect能够一次性递送更多核酸进入细胞，实现多个核酸的高效共转，极大提升了多基因或大片段基因的递送效果（图1C）。

图1：ProteanFect可实现多个基因高效递送。
A. ProteanFect蛋白分子与mRNA在体外自组装形成蛋白纳米颗粒。
B. 在相同粒径下，ProteanFect蛋白分子所负载的核酸量是脂质纳米颗粒的50倍。
C. ProteanFect在Jurkat T细胞中能够实现三质粒的高效共转，转染效率超过90%。

此外，在大片段质粒的转染实验中，ProteanFect也展现出显著优势。与传统转染试剂Lipofectamine 3000相比，ProteanFect在大片段转染效率上实现了质的飞跃。

图2：  ProteanFect 在 Jurkat T细胞中实现了15.7kb大片段质粒的高效转染

更令人惊喜的是，ProteanFect还能够在原代T细胞中实现多基因的高效递送。通过ProteanFect，EGFP mRNA、Cas9 mRNA和sgRNA-TRCA三个核酸可以被成功递送到原代T细胞中。该技术不仅实现了Cas9/sgRNA的高效基因敲除，还能够同时对已被基因编辑的细胞进行筛选，极大提升了基因编辑和筛选的效率。

图3：ProteanFect在原代T细胞中成功实现EGFP mRNA、Cas9 mRNA与sgRNA-TRCA三个核酸的共递送，并同时完成基因敲除与筛选。

• 基于生物凝聚体（biomolecular condensates）原理：生物凝聚体能够在细胞内快速自组装，参与多种重要生物过程，如核糖体形成、DNA损伤修复和信号转导。

• ProteanFect内源蛋白递送：ProteanFect蛋白分子能够在体外与核酸自组装成高度规律的球体结构，ProteanFect-核酸复合物球体能够通过细胞的主动摄入高效进入细胞内，迅速释放核酸分子，实现基因表达，同时天然降解其余蛋白（图4）。