Корейские ученые создали искусственные митохондрии путем слияния экзосом. Технология может быть использована для создания искусственных органелл, поставляющих АТФ и другие молекулы в клетки поврежденных или больных тканей. Статья опубликована в журнале Nature Catalysis.
Экзосомы — небольшие мембранные пузырьки, передающие сигналы между клетками. Ученые из Института фундаментальных наук Южной Кореи смогли встроить в поверхность экзосом молекулы катехолов, образующие комплексы с ионами металлов, что позволило эффективно управлять слиянием экзосом при смешении с ионами металлов.
В экспериментах ученые загружали в экзосомы различные ферменты, превращая их в нанофабрики, производящие биомолекулы в ограниченном пространстве. Также авторы показали, что живые клетки способны поглощать эти экзосомы за счет эндоцитоза, а сами экзосомы продолжают успешно выполнять свою функцию, даже находясь внутри клеток.
Для создания искусственных митохондрий ученые загрузили в экзосомы АТФ-синтазу и цитохромоксидазу и добавили их к экзосомам с глюкозооксидазой и пероксидазой. При слиянии этих пузырьков образовывались нанореакторы, которые могли производить АТФ, используя глюкозу и дитиотреитол. Нанореакторы могли проникать глубоко в ткань, поврежденную гипоксией, продолжая продуцировать АТФ. Активность искусственных органелл также была связана со снижением генерации активных форм кислорода.
«Наши результаты подчеркивают потенциал экзосом в качестве нанореакторов для регуляции метаболической активности клеток внутри тканей, содержащей поврежденные гипоксией клетки, — говорит соавтор исследования Чжоу Юн Кен. — Есть надежда, что дальнейшие исследования искусственных органелл буду способствовать развитию различных областей науки, таких как диагностика, медицина, биотехнология и т. д.».
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
