세포의 anabolism을 개선하기 위한 plant-derived natural photosynthetic system
Abstract
Insufficient intracellular anabolism은 신체의 많은 병리학적 과정에 관여하는 중요한 요소이다. intracellular 물질의 anabolism은 충분한 intracellular 에너지의 소비와 reducing equivalents의 생산을 필요로 한다. ATP는 세포에서 생물학적 과정을 위한 ‘에너지 통화’로 작용하고 NADPH의 reduced form은 anabolism을 위한 reducing power를 제공하는 핵심 electron donor다. 병리학적 조건에서 손상된 anabolism을 교정하고 ATP와 NADPH의 부족한 수준을 최적의 농도로 증가시키는 것은 어렵다.
여기서 우리는 nanothylakoid unit (NTU)를 기반으로 독립적이고 제어 가능한 나노 크기의 plant-derived photosynthetic system을 개발한다. 이종 간 응용을 가능하게 하기 위해 camouflage encapsulation를 위해 특정 mature cell membrane (the chondrocyte membrane (CM))을 사용한다. 콘셉트의 증명으로, 우리는 이러한 CM-NTU가 membrane fusion을 통해 chondrocyte로 들어가 리소좀 분해를 피하고 빠른 침투를 달성한다는 것을 증명한다. 또한 CM-NTU는 빛에 노출된 후 intracellular ATP 및 NADPH 수준을 증가시키고 퇴화된 chondrocyte의 anabolism을 개선한다. 그들은 또한 cartilage homeostasis를 향상시키고 골관절염의 병적인 진행으로부터 보호하기 위해 체계적으로 에너지 불균형을 교정하고 세포 신진대사를 회복시킬 수 있다. 퇴행성 질환에 대한 우리의 치료 전략은 핵심 에너지와 대사 운반체를 독립적으로 제공함으로써 세포의 anabolism을 제어할 수 있는 자연 광합성 시스템에 기초한다. 이 연구는 또한 질병 치료를 위한 생물 유기체와 복합 생체 재료의 준비와 적용에 대한 향상된 이해를 제공한다.