ABA诱导的细胞外囊泡中货物蛋白装载用于基因编辑

摘要：细胞外囊泡携带蛋白质、RNA和脂质等生物活性货物，由于其生物相容性、低免疫原性和固有的组织靶向能力，代表了有前景的药物递送载体。为了解决当前可控货物装载的局限性，我们开发了一种脱落酸（ABA）诱导的近邻系统，该系统在生物发生过程中将蛋白质引导进入外泌体。我们通过将ABA受体PYL1与EV富集蛋白（包括BASP1、CD9、PTGFRN以及截短形式PTGFRNΔ687）融合来设计外泌体支架，从而在外泌体腔内创建对接位点，而目标货物（例如EGFP、萤火虫荧光素酶或Cas9）则被标记ABI1磷酸酶结构域。我们证明，在生产者细胞中施用ABA可诱导PYL1–ABI1复合物形成，该复合物招募ABI1融合的货物以选择性包封到EV中。在测试的支架中，BASP1–PYL1被证明是最有效的，能够实现稳健的、ABA依赖性的货物蛋白富集。纯化的EV保持了典型的形态、大小和标志物表达（CD63、syntenin-1、CD9），确认保留了生物发生过程。至关重要的是，这些装载的外泌体有效地将功能性货物递送到受体细胞，实现Cas9/sgRNA介导的基因组编辑。总之，我们的发现建立了一个ABA触发的分子开关，用于可控的EV蛋白装载，为下一代治疗性递送提供了一个多功能平台。