Near‐Infrared Light‐Activatable Spherical Nucleic Acids for Conditional Control of Protein Activity

适体 核酸 化学 生物物理学 功能(生物学) DNA 光子上转换 纳米技术 生物化学 材料科学 细胞生物学 生物 分子生物学 离子 有机化学
作者
Jingfang Zhang,Peng Zhao,Yanlian Yang,Ling Ye,Lele Li,Zhengping Li,Mengyuan Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:61 (22) 被引量:28
标识
DOI:10.1002/anie.202117562
摘要

Abstract Optical control of protein activity represents a promising strategy for precise modulation of biological processes. We report rationally designed, aptamer‐based spherical nucleic acids (SNAs) capable of noninvasive and programmable regulation of target protein activity by deep‐tissue‐penetrable near‐infrared (NIR) light. The photoresponsive SNAs are constructed by integrating activatable aptamer modules onto the surface of upconversion nanoparticles. The SNAs remain inert but can be remotely reverted by NIR light irradiation to capture the target protein and thus function as an enzyme inhibitor, while introduction of antidote DNA could further reverse their inhibition functions. Furthermore, we demonstrate the potential of the SNAs as controllable anticoagulants for the NIR light‐triggered regulation of thrombin function. Ultimately, the availability of diverse aptamers would allow the design to regulate the activities of various proteins in a programmable manner.
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