DNA-origami-directed virus capsid polymorphism

Tutkimustuotos: LehtiartikkeliArticleScientificvertaisarvioitu

40 Sitaatiot (Scopus)
147 Lataukset (Pure)

Abstrakti

Viral capsids can adopt various geometries, most iconically characterized by icosahedral or helical symmetries. Importantly, precise control over the size and shape of virus capsids would have advantages in the development of new vaccines and delivery systems. However, current tools to direct the assembly process in a programmable manner are exceedingly elusive. Here we introduce a modular approach by demonstrating DNA-origami-directed polymorphism of single-protein subunit capsids. We achieve control over the capsid shape, size and topology by employing user-defined DNA origami nanostructures as binding and assembly platforms, which are efficiently encapsulated within the capsid. Furthermore, the obtained viral capsid coatings can shield the encapsulated DNA origami from degradation. Our approach is, moreover, not limited to a single type of capsomers and can also be applied to RNA–DNA origami structures to pave way for next-generation cargo protection and targeting strategies.

AlkuperäiskieliEnglanti
Sivut1205-1212
Sivumäärä8
JulkaisuNature Nanotechnology
Vuosikerta18
Numero10
Varhainen verkossa julkaisun päivämäärä17 heinäk. 2023
DOI - pysyväislinkit
TilaJulkaistu - lokak. 2023
OKM-julkaisutyyppiA1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Rahoitus

The authors acknowledge financial support from the European Research Council (ERC) and ERA Chair MATTER under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme (grant agreement numbers 101002258 (M.A.K.) and 856705 (V. Linko)), the Emil Aaltonen Foundation (V. Linko), the Sigrid Jusélius Foundation (V. Linko), the Academy of Finland (grant numbers 341057 (E.A.-P.) and 314671 (M.A.K)), the Finnish Foundation for Technology Promotion (V. Lampinen), and the Jane and Aatos Erkko Foundation (V. Linko and M.A.K.). This work was carried out under the Academy of Finland Centers of Excellence Program (2022-2029) in Life-Inspired Hybrid Materials (LIBER), project number number 346110 (M.A.K.). K. M. Nguyen and A. Kuzyk are acknowledged for providing the staple strands for the 13HR sample, P. Laurinmäki and B. Löflund for technical assistance with cryo-EM, M. Hankaniemi for support with NoV production, and M. Sammalkorpi and A. Scacchi for technical discussions. The facilities and expertise of the HiLIFE cryo-EM unit at the University of Helsinki, a member of Instruct-ERIC Centre Finland, FINStruct and Biocenter Finland are gratefully acknowledged. The authors also acknowledge CSC–IT Center of Science, Finland, for computational resources, Biocenter Finland for support of protein production and characterization infrastructure, and the provision of facilities and technical support by Aalto University Bioeconomy Facilities, OtaNanoNanomicroscopy Center (Aalto-NMC) and Micronova Nanofabrication Center.

YK:n kestävän kehityksen tavoitteet

Tämä tuotos edistää seuraavia kestävän kehityksen tavoitteita:

  1. SDG 3 – Hyvä terveys ja hyvinvointi
    SDG 3 – Hyvä terveys ja hyvinvointi

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'DNA-origami-directed virus capsid polymorphism'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.
  • ProCrystal (ERC): Multicomponent Protein Cage Co-Crystals

    Kostiainen, M. (Vastuullinen johtaja), Ahmed, A. (Projektin jäsen), Zhou, Y. (Projektin jäsen), Seitz, I. (Projektin jäsen), Liu, Q. (Projektin jäsen), Mykkänen, M. (Projektin jäsen), McNeale, D. (Projektin jäsen), Enlund, E. (Projektin jäsen), Parikka, J. (Projektin jäsen), Eskelinen, E. (Projektin jäsen), De, S. (Projektin jäsen), Rosenlöf, L. (Projektin jäsen), Saarinen, S. (Projektin jäsen) & Tsang, E. (Projektin jäsen)

    01/09/202131/08/2026

    Projekti: EU_H2ERC

  • PhotoCage: Photoactive protein cage biohybrids for light-induced applications

    Anaya, E. (Vastuullinen johtaja)

    01/09/202131/08/2026

    Projekti: RCF Academy Research Fellow (new)

  • -: LIBER Kostiainen

    Kostiainen, M. (Vastuullinen johtaja), George, L. (Projektin jäsen), Rantanen, R. (Projektin jäsen), Zhou, Y. (Projektin jäsen), Mäkelä, V. (Projektin jäsen), Wojnicka, W. (Projektin jäsen), Saarinen, S. (Projektin jäsen), Wierzchowiecka, J. (Projektin jäsen), Luotonen, O. (Projektin jäsen), D'Amico, C. (Projektin jäsen) & Korkiakoski, M. (Projektin jäsen)

    01/01/202231/03/2025

    Projekti: RCF Centre of Excellence

  • OtaNano

    Rissanen, A. (Manager)

    Aalto-yliopisto

    Laitteistot/tilat: Facility

  • OtaNano Nanofab

    Repo, P. (Manager) & Rissanen, A. (Other)

    OtaNano

    Laitteistot/tilat: Facility

  • OtaNano Nanomikroskopiakeskus

    Seitsonen, J. (Manager) & Rissanen, A. (Other)

    OtaNano

    Laitteistot/tilat: Facility

Siteeraa tätä