Asymmetric bifunctional protein nanoparticles through redesign of self-assembly

Autores
Sosa, Santiago; Rossi, Andrés Hugo; Szalai, Alan Marcelo; Klinke, Sebastian; Rinaldi, Jimena Julieta; Farias, Ana; Berguer, Paula Mercedes; Nadra, Alejandro Daniel; Stefani, Fernando Daniel; Goldbaum, Fernando Alberto; Bonomi, Hernán Ruy
Año de publicación
2019
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Engineering oligomeric protein self-assembly is an attractive approach to fabricatenanostructures with well-defined geometries, stoichiometry and functions. The homodecamerBrucella Lumazine Synthase (BLS) is a highly stable and immunogenic protein nanoparticle (PNP).Here, we engineered the BLS protein scaffold to display two functions in spatially opposite regions ofits structure yielding a Janus-like nanoparticle. An in silico analysis of the BLS head-to-head dimer ofhomopentamers shows major inter-pentameric interactions located in the equatorial interface. Basedon this analysis, two BLS protomer variants were designed to interrupt pentamer self-dimerizationand promote heteropentameric dimers. This strategy enabled us to generate a decameric particle withtwo distinct sides formed by two independent pentamers. The versatility of this new self-assemblynanofabrication strategy is illustrated with two example applications. First, a bifunctional BLSbearing Alexa Fluor 488 fluorophores on one side and sialic acid binding domains on the other sidewas used for labelling murine and human cells and analyzed by flow cytometry and confocalmicroscopy. Second, multichromophoric FRET nanoparticles were fabricated and characterized at thesingle molecule level, showing discrete energy transfer events. The engineered BLS variantsconstitute a general platform for displaying two functions in a controlled manner within the same PNPwith potential applications in various areas such as biomedicine, biotechnology and nanotechnology.
Fil: Sosa, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Rossi, Andrés Hugo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Szalai, Alan Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Investigaciones en Bionanociencias "Elizabeth Jares Erijman"; Argentina
Fil: Klinke, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Rinaldi, Jimena Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Farias, Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Berguer, Paula Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Nadra, Alejandro Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Stefani, Fernando Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Investigaciones en Bionanociencias "Elizabeth Jares Erijman"; Argentina
Fil: Goldbaum, Fernando Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Bonomi, Hernán Ruy. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Materia
BRUCELLA LUMAZINE SYNTHASE
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Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Nadra, Alejandro Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Stefani, Fernando Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Investigaciones en Bionanociencias "Elizabeth Jares Erijman"; ArgentinaFil: Goldbaum, Fernando Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. 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Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaRoyal Society of Chemistry2019-02info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/105020Sosa, Santiago; Rossi, Andrés Hugo; Szalai, Alan Marcelo; Klinke, Sebastian; Rinaldi, Jimena Julieta; et al.; Asymmetric bifunctional protein nanoparticles through redesign of self-assembly; Royal Society of Chemistry; Nanoscale Advances; 1; 5; 2-2019; 1833-18462516-0230CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/NA/C8NA00375Kinfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1039/C8NA00375Kinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-29T10:16:36Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/105020instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-29 10:16:36.528CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
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