Constructing protein-functionalized DNA origami nanodevices for biological applications
Source abstract
Abstract
In living systems, proteins participate in various physiological processes and the clustering of multiple proteins is essential for efficient signaling. Therefore, understanding the effects of the number, distance and orientation of proteins is of great significance. With programmability and addressability, DNA origami technology has enabled fabrication of sophisticated nanostructures with precise arrangement and orientation control of proteins to investigate the effects of these parameters on protein-involved cellular processes. Herein, we highlight the construction and applications of protein-functionalized DNA origami nanodevices. After the introduction of the structural design principles of DNA origami and the strategies of protein-DNA conjugation, the emerging applications of protein-functionalized DNA origami nanodevices with controlled key parameters are mainly discussed, including the regulation of enzyme cascade reactions, modulation of cellular behaviours, drug delivery therapy and protein structural analysis. Finally, the current challenges and potential directions of protein-functionalized DNA origami nanodevices are also presented, advancing their applications in biomedicine, cell biology and structural biology.
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Research context
OpenAlex topics: Advanced biosensing and bioanalysis techniques · Biosensors and Analytical Detection · Bacteriophages and microbial interactions
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Affiliations
CAS Key Laboratory of Colloid, Interface and Chemical Thermodynamics, Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100190, China
University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100049, China
School of Life Sciences Fudan University, Shanghai, 200433, China
Chemistry and chemical biology, Cornell university, 122 Baker Laboratory, Ithaca, NY 14853, USA
Department of Neurosurgery, Beijing Tiantan Hospital, Capital Medical University, 100071, Beijing, China
Department of Sports Medicine, Beijing Key Laboratory of Sports Injuries, Peking University Third Hospital, Beijing, 100191, China
Engineering Research Center of Advanced Rare Earth Materials, (Ministry of Education), Department of Chemistry, Tsinghua University, Beijing, 100084, China
Funding
National Basic Research Program of China · Beijing Municipal Science and Technology Commission · Natural Science Foundation of Beijing Municipality · National Natural Science Foundation of China · Peking University
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