Våra celler är rika på proteiner som är potentiella mål för terapi. Men studera dessa proteiners beteende, använda externt levererade biomakromolekyler, har ofta hindrats av svårigheten att få tillgång till det inre av levande celler.

Nu har forskare vid Kyoto University använt en omarbetad spindelgiftpeptid för att leverera biomakromolekyler - som en antikropp - till en cell. Deras strategi, dyker upp i Naturkemi , tillåter inte bara forskare att spåra antikropparna visuellt, men gör det också möjligt för antikropparna att interagera med målproteiner, modulera deras funktioner.

"Effektiv märkning av intracellulära proteiner med antikroppar tillåter oss att dramatiskt förbättra vår förståelse av deras beteende och betydelse, " förklarar första författaren Misao Akishiba. "Celler kan ta in antikroppar genom membranbundna vesiklar som kallas 'endosomer'. Men normalt en gång inuti dessa endosomer, antikropparna har svårt att fly."

Forskarna fann att en enkel omdesign av spindelgiftpeptiden "M-lycotoxin" möjliggör effektiv frisättning av antikroppar från deras endosomburar.

"Vi tog M-lykotoxin och ersatte en leucinrest med glutaminsyra, som vi då kallade 'L17E', " fortsätter Akishiba. "När L17E går in i cellen, det interagerar specifikt med endosommembran, bryta ner dem och frigöra antikropparna."

Forskargruppen visade sedan att funktionella antikroppar, såsom de som är involverade i att undertrycka genuttryck, skulle kunna levereras också.

"Detta kommer inte bara att gynna grundläggande vetenskap, men också utvecklingen av nya behandlingar och läkemedel, " avslutar teamledaren Shiroh Futaki. "Dessutom, det här verktyget skulle potentiellt kunna användas för att transportera andra bioaktiva makromolekyler - och till och med nanopartiklar - in i celler."

Som nästa steg, forskarna hoppas kunna förbättra effektiviteten av makromolekylernas upptag av endosomer, därigenom öka mängden last som kan transporteras.