JACS：生物发光共振能量转移(BRET)可介导自发光的光响应性生物材料实现蛋白质释放

光可触发释放多种物质（包括可溶性蛋白因子和小分子）以纠正异常的生物事件，从而实现时空可控的局部治疗。然而，光穿透深度较差的问题仍会严重影响该策略在皮下区域的实施效果，因此研究者需要开发新型的光递送方法来实现光动力治疗药物释放。有鉴于此， 华盛顿大学Cole A. DeForest和俄勒冈大学Teresa L. Rapp 设计了一种利用发光的纳米荧光酶(NLuc)和光敏受体分子之间的能量转移过程（即生物发光共振能量转移(BRET)）驱动水凝胶生物材料释放生物分子的策略。

本文要点：

（1） 实验通过简单、一锅、高收率(60−70%)的合成策略构建了一种含醛和叠氮化物的杂双功能钌交联剂(CHO-Ru-N ₃ )，其在蓝绿光照射(>550 nm)下能够发生含叠氮化物配体交换。通过转肽酶标签增强的蛋白连接(STEPL)与NLuc进行位点特异性偶联后，修饰的蛋白进可通过应变促进的叠氮化物-炔环加成(SPAAC)反应共价地连接到聚乙二醇(PEG)基水凝胶上。

（2） 利用Ru化合物的高光敏性，研究者证明了表皮生长因子(EGF)可通过直接光照或基于BRET的生物光解实现快速释放。由于NLuc可以在整个身体中产生可控的发光，因此该研究设计的蛋白质释放策略有望能够在小分子全身给药后实现局部触发的药物递送。

参考文献：

Teresa L. Rapp. et al. Bioluminescence Resonance Energy Transfer (BRET)-Mediated Protein Release from Self-Illuminating Photoresponsive Biomaterials. Journal of the American Chemical Society . 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c03361

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c03361