[发明专利]一种具有细胞选择性的抗体修饰ZIF-8纳米材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种具有细胞选择性的抗体修饰ZIF‑8纳米材料，所述抗体修饰ZIF‑8纳米材料以沸石咪唑酸酯骨架8为载体，将蛋白包封在载体中，再在包封蛋白的载体表面吸附抗体制备而成，达到细胞选择性递送蛋白的目的。该材料制备方法简单，条件温和，细胞选择性高，递送蛋白效率提高，并保持了蛋白的生物活性，可进一步应用于疾病的精准治疗，在临床治疗方面具有应用价值。

(一)技术领域

本发明涉及一种具有细胞选择性的抗体修饰ZIF-8纳米材料及其制备方法与应用。

(二)背景技术

现有技术中，利用蛋白质进行疾病治疗也越来越普遍，但由于蛋白质细胞低渗透性、存放条件苛刻，为了保证蛋白质的生理和生化性能，常常需要使用载体。其中已报道的沸石咪唑酸酯骨架8(ZIF-8)，以锌离子配位甲基咪唑形成的一种金属-有机框架(MOFs)，具有高比表面积、高空隙率、高稳定性，是一种优异的高效包封蛋白质的纳米载体。最近报道ZIF-8在有效递送蛋白质的同时，也能对细胞中pH响应，从而增强其溶酶体逃逸能力，促进蛋白质的有效释放。然而，尚未开发出精准靶向癌细胞的ZIF-8材料。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种具有细胞选择性的抗体修饰的ZIF-8纳米材料及其制备方法与应用，以沸石咪唑酸酯骨架8(ZIF-8)为载体包封蛋白，再通过吸附作用将抗体吸附到载体的表面，最终获得了具有细胞选择性的抗体修饰的ZIF-8纳米材料，用作蛋白递送载体。通过实例验证了该材料能够靶向特定的细胞进行蛋白递送，并利用递送蛋白的特性达到细胞毒性或基因编辑目的。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种具有细胞选择性的抗体修饰ZIF-8纳米材料，所述抗体修饰ZIF-8纳米材料以沸石咪唑酸酯骨架8(ZIF-8)为载体，将蛋白包封在载体中(记为蛋白@ZIF-8)，再在包封蛋白的载体表面吸附抗体制备而成(记为抗体@蛋白@ZIF-8)，达到细胞选择性递送蛋白的目的。所述抗体通过电荷吸附到包封蛋白的载体的表面，所述抗体的选择主要以靶向细胞外膜上的过表达抗原为靶点，包括特异性靶向细胞外膜上的过表达抗原EGFR的西妥昔单抗(Cetuximab，Cet)。

所述蛋白包括牛血清蛋白(BSA)、核糖核酸酶A(RNase A)或Cas9/sgRNA，但不仅仅局限于以上三种蛋白。其中Cas9蛋白选用氮末端含有一段核定位序列，所述核定位序列可以靶向细胞核并进行基因编辑，优选为Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val；优选Cas9通过表达质粒(pET-NLS-Cas9-6xHis，购于Addgene Cat：62934)(参考以下文献表达蛋白J.A.Zuris,D.B.Thompson,Y.Shu,J.P.Guilinger,J.L.Bessen,J.H.Hu,M.L.Maeder,J.K.Joung,Z.Y.Chen and D.R.Liu,Nat.Biotechnol.,2015,33,73-80.)制备，sgRNA以XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXGUUUUAGAGCUAGAAAUAGCAAGUUAAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGCUUUU模板定制，其中20个X碱基根据目的基因和CRISRP剪切条件设计，优选为CACGCCCGAUACGCUGAGUG。优选靶向GPX4的sgRNA(CACGCCCGAUACGCUGAGUGGUUUUAGAGCUAGAA

AUAGCAAGUUAAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGCUUUU。将Cas9与sgRNA按物质的量之比为1：1混合，获得Cas9/sgRNA。