Энциклопедический словарь нанотехнологий - капсид

Термин на английском

capsidСинонимы

Аббревиатуры

Связанные термины

доставка генов, бактериофаг, белки, биологические моторы, биологические нанообъекты, многофункциональные наночастицы в медицине, нанолекарство, нанообъект, наноструктура, нанофармакология, наночастица, протеом, генная терапия, векторы на основе наноматериаловОпределение

Белковая оболочка вируса, сформированная путем самосборки одного или нескольких белков в геометрически упорядоченную структуру

Капсид состоит из отдельных белковых субъединиц (капсомеров), организованных в один или два слоя по двум типам симметрии кубическому или спиральному. Основные функции капсида защита вирусного генома от внешних воздействий, обеспечение адсорбции вириона (полностью сформированной инфекционной частицы) к клетке, проникновение его в клетку путём взаимодействия с клеточными рецепторами. Симметричность капсида позволяет компактно соединить необходимое для упаковки генома большое количество капсомеров. Формирование капсида напоминает процесс кристаллизации и протекает по принципу самосборки. Число капсомеров строго специфично для каждого вида и зависит от размеров и морфологии вирионов. Процедура самосборки позволяет получать как нативные вирусные частицы, так и частицы, состоящие из вирусного капсида и гетерологичной нуклеиновой кислоты, а также вирусоподобные частицы, не содержащие нуклеиновых кислот.

Симметрично организованные вирусные частицы или полученные на основе самосборки реполимеры вирусной белковой оболочки могут применяться в качестве матриц (строительных лесов) для создания различных бионеорганических материалов: . Некоторые металлы (золото, платина) или металлосодержащие соединения (хлориды серебра, золота, платины, оксид железа, сульфиды кадмия и серы) могут связываться с белками вирусной оболочки на поверхности или во внутренней полости капсида. На основе металлизированных золотом и платиной капсидов в настоящее время разрабатываются наноустройства (нанопроводники, наноэллектроды, нанооптические зонды и др.).

Способность вирусов образовывать кристаллы также используется для получения трехмерных долгоживущих наноструктур. В кристаллическом состоянии вирусы образуют пористые строго симметричные структуры определенной архитектуры. Эти полости и каналы могут быть использованы для получения трехмерных нанокомпозитов благородных металлов.

Модификации белков капсида или их замены на структурные компоненты других вирусов, бактерий, а также на специализированные лиганды позволяют создавать мишень-специфические рекомбинантные вирусные наночастицы (РВН). Химические модификации белковой оболочки РВН, например, модификация полимерами, снижают иммунный ответ на белки оболочки РВН и помогают таким образом решить проблему защиты РВН от иммунных клеток организма-хозяина. Вследствие этого возможно продление циркуляции РВН в организме-хозяине, снижение дозы вводимых РВН и токсических эффектов их введения. Подобные РВН могут быть использованы для целевой доставки лекарств, наночастиц терапевтического воздействия, компонентов генной терапии в клетки-мишени.

Авторы

• Народицкий Борис Савельевич, д.б.н.
• Ширинский Владимир Павлович, д.б.н.
• Нестеренко Людмила Николаевна, к.б.н.

Разделы

Нанокапсулирование лекарственных препаратов

Лекарственные наноматериалы

Контроль и тестирование биосовместимости и безопасности наноматериалов

Масс-спектрометрия

Просвечивающая электронная микроскопия, в том числе высокого разрешения

Сканирующая электронная микроскопия

Зондовые методы микроскопии и спектроскопии: атомно-силовая, сканирующая туннельная, магнитно-силовая и др.

Формирование наноматериалов с использованием биологических систем и/или методов

Методы, основанные на специфических взаимодействиях биологических молекул

Наномедицина и диагностика

Нанотехнологии и наноматериалы в медицине (диагностика, системы доставки лекарств, эксипиенты, восстановление тканей и органов, другое)

Бионанотехнологии, биофункциональные наноматериалы и наноразмерные биомолекулярные устройства

Методы сертификации и контроля наноматериалов и диагностики их функциональных свойств

Методы диагностики и исследования наноструктур и наноматериалов

Методы формирования наноматериалов

Элементы или наборы элементов, контролируемо модифицированные функциональными молекулами, мицеллами или биологическими объектами субмикронных размеров

Наноструктуры

Продукты нанотехнологий

Получение, диагностика и сертификация наноразмерных систем

Объекты, относящиеся к сфере нанотехнологий

Технология

Наука