DE102013005154B4 - Method for incorporation of lysosomal transmembrane proteins into cellular membranes - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbau von lysosomalen Transmembranproteinen in zelluläre Membranen mit den Schritten: a) Trennung vollständiger Lysosome von der Zelle, wobei die Transmembranproteine der Lysosommembranen strukturell und funktional intakt bleiben, b) Herstellung von Fusionsliposomen mit Molekülsorten A, B, und C, wobei für Molekülsorte A ein kationisches, amphipathisches Molekül, für Molekülsorte B ein aromatisches Molekül und für Molekülsorte C ein neutrales Helfer-Lipid gewählt wird, c) Herstellung fusogener Lyso-Liposomen, wobei die Lysosome mit den Fusionsliposom fusionieren, und d) Fusion der fusogenen Lyso-Liposomen mit einer Zellmembran, wobei die Reihenfolge zwischen Schritt a. und b. vertauscht sein kann und bei dem zur Herstellung der Fusionsliposome in Schritt b. drei Molekülsorten A:B:C aus DOTAP:DiO:DOPE im Verhältnis 1:0,1:1 mol/mol gewählt werden.The invention relates to a method for incorporating lysosomal transmembrane proteins into cellular membranes comprising the steps of: a) separating complete lysosomes from the cell, leaving the transmembrane proteins of the lysosome membranes structurally and functionally intact, b) preparing fusion liposomes with molecule types A, B, and C in which a cationic amphipathic molecule is selected for molecule type A, an aromatic molecule for molecule type B and a neutral helper lipid for molecule type C, c) preparation of fusogenic lyso-liposomes, wherein the lysosomes fuse with the fusion liposome, and d) fusion of the fusogenic lyso-liposomes with a cell membrane, the order between step a. and b. and in which the preparation of the fusion liposomes in step b. three types of molecules A: B: C from DOTAP: DiO: DOPE in a ratio of 1: 0.1: 1 mol / mol.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einbau von lysosomalen Transmembranproteinen in zelluläre Membranen.The invention relates to a method for incorporation of lysosomal transmembrane proteins into cellular membranes.

Stand der TechnikState of the art

Lysosomen erfüllen eine große Anzahl vitaler Funktionen in lebenden Zellen. So sind sie zentral für den Abbau von Biopolymeren verantwortlich, die sowohl zellfremden als auch zelleigenen Ursprungs sein können. Durch den geordneten Abbau garantieren die Lysosomen das Vorhandensein monomerer Einheiten zum Aufbau lebenswichtiger Moleküle als auch die Aufrechterhaltung der zellulären Homeostase. Der Abbau innerhalb der Lysosomen erfolgt über Proteine, die an oder in die Membran von Lysosomen assoziiert sind und unter sauren Bedingungen aktiviert werden. Ein Verlust der Funktionalität einzelner lysosomaler Proteine kann zur starken Anreicherung verschiedener Substanzen in der Zelle führen und dadurch schwere Krankheiten auslösen. Beispiele hierfür sind die lysosomale Speicherkrankheit oder Morbus Hunter. Andere erbliche Herzkrankheiten, wie Danon-Krankheit oder eine Reihe genetisch bedingter hypertonischer Kardiomyopathien werden hauptsächlich durch den Defekt des lysosomalen Transmembranproteins ”lysosomal-associated membrane protein 2 (LAMP2) verursacht. Das Ersetzen derartiger Transmembranproteine durch funktionelle Proteine wäre als therapeutisches Verfahren von größter Wichtigkeit, ist aber mit heutigen Methoden nicht routinemäßig durchführbar.Lysosomes fulfill a large number of vital functions in living cells. Thus, they are centrally responsible for the degradation of biopolymers, which may be of non-cellular as well as cellular origin. The orderly breakdown of the lysosomes guarantees the presence of monomeric units for the construction of vital molecules as well as the maintenance of cellular homeostasis. The degradation within the lysosomes occurs via proteins associated with or in the membrane of lysosomes and activated under acidic conditions. Loss of functionality of individual lysosomal proteins can lead to the high accumulation of various substances in the cell and thereby trigger serious diseases. Examples are the lysosomal storage disease or Hunter's disease. Other hereditary heart diseases, such as Danon's Disease or a series of genetic hypertonic cardiomyopathies are mainly caused by the defect of the lysosomal transmembrane protein lysosomal-associated membrane protein 2 (LAMP2). The replacement of such transmembrane proteins by functional proteins would be of paramount importance as a therapeutic method, but is not routinely practicable with current methods.

Nach dem Stand der Technik können solche Proteine durch eine Transfektion in Zellen exprimiert werden oder nach aufwendigen Reinigungsverfahren erst isoliert und dann durch die Verwendung eines Carrier-Systems in die Zellen inkorporiert werden.According to the prior art, such proteins can be expressed by transfection into cells or first isolated after extensive purification procedures and then incorporated into the cells by the use of a carrier system.

Durch die Überführung fremden Genmaterials in eine Wirtzelle (Transfektion) kann in diesen die Bildung von Fremdproteinen induziert werden. Es gibt zahlreiche Transfektionsverfahren, von chemischen über physikalischen bis hin zu biologischen Verfahren. Alle funktionieren mehr oder weniger gut bei der Übertragung von Genmaterialien für die funktionelle Expression cytoplasmatischer Proteine, jedoch nur sehr unbefriedigend, um funktionelle Transmembranproteine zu generieren. Nachteilig sind solche Proteine zwar in der Wirtszelle exprimiert, haben aber aufgrund fehlender Modifikationen, falscher Lokalisation oder veränderter Konformation Funktionalitätsverluste erlitten, so dass sie nicht mehr als Ersatz für das Originalprotein fungieren können (Spampanato C., et al. Molecular Therapy (2011) 19, 5, 860–869).By transferring foreign genetic material into a host cell (transfection), the formation of foreign proteins can be induced in them. There are many transfection techniques, from chemical to physical to biological. All function more or less well in the transfer of gene materials for the functional expression of cytoplasmic proteins, but only to a very unsatisfactory extent to generate functional transmembrane proteins. Although such proteins are disadvantageous in the host cell, they have lost functionality due to lack of modifications, incorrect localization or altered conformation, so that they can no longer act as a replacement for the original protein (Spampanato C., et al., Molecular Therapy (2011) 19 , 5, 860-869).

Die zweite Möglichkeit, um Fremdproteine in zellulären Membranen einzubringen basiert auf aufgereinigten Proteinen, die durch fusogene Carrier-Systeme in die Membran von Zielzellen eingebracht werden können.The second way to introduce foreign proteins into cellular membranes is based on purified proteins, which can be introduced into the membrane of target cells by fusogenic carrier systems.

Aus US 2012/0183596 A1 ist ein Verfahren zum Einschleusen verschiedener negativ geladener Therapeutika in Liposome bekannt.Out US 2012/0183596 A1 For example, a method of introducing various negatively charged therapeutics into liposomes is known.

Aus DE 10 2009 032 658 A1 sind Mischungen amphipathischer Moleküle und ein Verfahren zur Zellmembranmodifikation durch Fusion mit diesen Molekülen bekannt.Out DE 10 2009 032 658 A1 For example, mixtures of amphipathic molecules and a method of cell membrane modification by fusion with these molecules are known.

Auf Haaparanta, et al. (Haaparanta, T., Gustafsson, J. A., Glaumann, H., (1983), Isolation of mitochondria, lysosomes, and microsomes from the rat ventral prostate with a note an inverted microsomal vesicles, Arch Biochem Biohys. 223 (2) 458–67) ist ein Verfahren zur Isolierung von Lysosome aus Rattenzellen bekannt.Haaparanta, et al. (Haaparanta, T., Gustafsson, JA, Glaumann, H., (1983), Isolation of mitochondria, lysosomes, and microsomes from the rat anterior prostate with a note on inverted microsomal vesicles, Arch Biochem Biohys. 223 (2) 458- 67) a method for the isolation of lysosomes from rat cells is known.

Aus Csiszár et al. (Csiszár, A., Hersch, N., Dieluweit, S., Biehl, R., Merkel, R., Hoffmann, B., (2010), Novel Fusogenic Liposomes for Fluorescent Cell Labeling and Membrane Modification, in: Bionconjugate Chem., S. 537–543) ist ein weiteres Verfahren zur Zellmembranmodifikation mittels fusogener Liposome bekannt.From Csiszár et al. (Csiszár, A., Hersch, N., Dieluweit, S., Biehl, R., Merkel, R., Hoffmann, B., (2010), Novel Fusogenic Liposomes for Fluorescent Cell Labeling and Membrane Modification, in: Bionconjugate Chem ., Pp. 537-543), another method for cell membrane modification by means of fusogenic liposomes is known.

Der technische Nachteil derartiger Verfahren ist auf die großen Schwierigkeiten der Proteinaufreinigung transmembraner Proteine zurückzuführen. Transmembranproteine mit mehreren hydrophoben und hydrophilen Domänen erleiden durch die Aufreinigung regelmäßig eine Konformationsveränderung und dementsprechend einen Funktionalitätsverlust.The technical disadvantage of such methods is due to the great difficulties of protein purification of transmembrane proteins. Transmembrane proteins with several hydrophobic and hydrophilic domains undergo regular conformational changes and consequently a loss of functionality.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, lysosomale membranständige Proteine in lebende Zellen vollständig funktionell und in überdurchschnittlich hohen Mengen einzubringen und dadurch fehlende oder defekte Proteine in der Membran von Lysosomen zu ersetzen.The object of the invention is to introduce lysosomal membrane-bound proteins into living cells completely functional and in above-average amounts, thereby replacing missing or defective proteins in the membrane of lysosomes.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Die Aufgabe wird gelöst nach dem Verfahren gemäß Hauptanspruch. Vorteilhafte Ausgestaltungen hierzu ergeben sich jeweils aus den hierauf rückbezogenen Patentansprüchen.The object is achieved by the method according to the main claim. Advantageous embodiments of this result in each case from the back-related claims.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Lysosomale Transmembranproteine werden schonend in ihrer natürlichen Membranumgebung ohne Aufreinigung verwendet. Hierzu werden proteinhaltige, lysosomale Membranfraktionen durch einfache physikalische Trennverfahren von zellulären Resten getrennt. Zur Übertragung der resultierenden Membranfraktionen werden diese in einem ersten Schritt in ein fusogenes, positiv geladenes liposomales Carrier-System durch Membranfusion eingebaut, wobei die Fusion der lysosomalen und liposomalen Membranen durch die Eigenschaften des Carriers gewährleistet wird. Nach der Fusion der beiden Membranfraktionen werden die entstandenen Lyso-liposomen in einem zweiten Schritt durch in Kontaktbringen mit der Plasmamembran einer lebenden Zelle mit dieser fusioniert.Lysosomal transmembrane proteins are used gently in their natural membrane environment without purification. To do this proteinaceous, lysosomal membrane fractions separated from cellular residues by simple physical separation techniques. In order to transfer the resulting membrane fractions, they are incorporated in a first step into a fusogenic, positively charged liposomal carrier system by membrane fusion, wherein the fusion of the lysosomal and liposomal membranes is ensured by the properties of the carrier. After the fusion of the two membrane fractions, the resulting lyso-liposomes are fused in a second step by contacting them with the plasma membrane of a living cell.

Als Mindestanforderung für das erfindungsgemäße Verfahren werden gerannt:
Positiv geladene Fusionsliposomen werden verwendet. Sie sind z. B. aus der WO 2011/003406 A2 bekannt und werden im Weiteren auch als Protein-Carrier bezeichnet. Diese umfassen die Molekülsorten A, B und C, wobei für Molekülsorte A ein kationisches, amphipathisches Molekül, für Molekülsorte B ein aromatisches Molekül und für Molekülsorte C ein neutrales Helfer-Lipid gewählt wird. Es werden die drei Molekülsorten A:B:C aus DOTAP:DiO:DOPE im Verhältnis 1:0,1:1 mol/mol gewählt.
The minimum requirement for the method according to the invention is:
Positively charged fusion liposomes are used. They are z. B. from the WO 2011/003406 A2 are known and are referred to below as protein carriers. These include the molecule types A, B and C, wherein for molecule type A a cationic, amphipathic molecule, for molecule type B an aromatic molecule and for molecule type C a neutral helper lipid is chosen. The three types of molecules A: B: C from DOTAP: DiO: DOPE in the ratio 1: 0.1: 1 mol / mol are selected.

Die lysosomalen Transmembranproteine müssen in ihrer natürlichen zellulären Membranumgebung verwendet werden. Eine Trennung ganzer Lysosome von der Zelle erfolgt. Die proteinhaltigen Membranfraktionen ganzer Lysosome werden durch einfache physikalische Trennverfahren, wie z. B. Zentrifugation, von den zellulären Resten möglichst effizient getrennt. Erfindungsgemäß werden also funktionell und strukturell vollständige lysosomale Membranen verwendet.The lysosomal transmembrane proteins must be used in their natural cellular membrane environment. A separation of whole lysosomes from the cell takes place. The proteinaceous membrane fractions of whole lysosomes are prepared by simple physical separation methods such. As centrifugation, separated as efficiently as possible from the cellular residues. Thus, according to the invention, functionally and structurally complete lysosomal membranes are used.

In einem ersten Fusionsschritt wird das als Protein-Carrier bezeichnete Fusionsliposom und die lysosomale Membranfraktion miteinander in Kontakt gebracht, und dadurch fusioniert. Diese Fusion findet vorzugsweise in wässriger Umgebung, z. B. bei pH 7,4 und 37°C statt.In a first fusion step, the fusion liposome called the protein carrier and the lysosomal membrane fraction are brought into contact, and thereby fused. This fusion is preferably in an aqueous environment, e.g. B. at pH 7.4 and 37 ° C instead.

Die zweite Fusion findet danach zwischen den im ersten Schritt vorbereiteten Lyso-Liposomen und der Plasmamembran der Zelle statt. Diese Fusion erfolgt vorzugsweise ebenso in wässriger Umgebung, z. B. bei pH 7,4 und 37°C.The second fusion then takes place between the lyso-liposomes prepared in the first step and the plasma membrane of the cell. This fusion is preferably carried out also in an aqueous environment, eg. At pH 7.4 and 37 ° C.

Ausführungsbeispieleembodiments

Im Weiteren wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Figuren näher erläutert.Furthermore, the invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments and the attached figures.

Es zeigen:Show it:

1 Zetapotentialverteilung von Lysosomen, Fusionsliposomen und Lyso-Liposomen. 1 Zeta potential distribution of lysosomes, fusion liposomes and lyso-liposomes.

2 CHO-Zellen nach Behandlung mit Fusionsliposomen (FL/CHOs) und mit fusogenen Lyso-Liposomen (Lyso-FL/CHOs). Meßbalken = 20 μm. 2 CHO cells after treatment with fusion liposomes (FL / CHOs) and with fusogenic lyso-liposomes (Lyso-FL / CHOs). Measuring bar = 20 μm.

Erster Schritt: Trennung ganzer Lysosome von der ZelleFirst step: separation of whole lysosomes from the cell

HeLa-Zellen wurden mit FeDextran über 9 h in einer T175-Kulturflasche kultiviert. Nach Mediumwechsel wurden die Zellen für weitere 16 Stunden in Kultur gehalten. Um die an paramagnetischen FeDextan angereicherten Lysosomen von den übrigen Bestandteilen der Zellen zu trennen, wurden die Zellen erst mittels einer 18G, dann einer 26G-Nadel homogenisiert und anschließend bei 4°C und 600 g zentrifugiert. Der Überstand wurde durch eine MidiMacs magnetische Säule geschickt. Die am paramagnetischen FeDextran angereicherten Lysosomen wurden durch das Magnetfeld zurückgehalten und dadurch vom Rest der Zellen getrennt. Nach der Entfernung des Magnetfeldes wurden die so erhaltenen, strukturell und funktional vollständig intakten Lysosomen von der Säule mit einer Pufferlösung von 250 mM Zucker mit 4 mM Imidazol/HCl (pH 7,4) abgewaschen und bei –70°C in demselben Puffer gelagert.HeLa cells were cultured with FeDextran for 9 hours in a T175 culture flask. After changing the medium, the cells were kept in culture for a further 16 hours. In order to separate the paramagnetic FeDextan-enriched lysosomes from the remaining components of the cells, the cells were first homogenized by means of a 18G, then a 26G needle and then centrifuged at 4 ° C and 600 g. The supernatant was passed through a MidiMacs magnetic column. The lysosomes enriched in the paramagnetic FeDextran were retained by the magnetic field and thereby separated from the rest of the cells. After removal of the magnetic field, the structurally and functionally completely intact lysosomes were washed from the column with a buffer solution of 250 mM sugar with 4 mM imidazole / HCl (pH 7.4) and stored at -70 ° C. in the same buffer.

Zweiter Schritt: Vorbereitung der Fusionsliposomen (Protein-Carrier)Second step: Preparation of fusion liposomes (protein carriers)

1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium-propan, Chlorid-Salz (DOTAP) als positiv geladenes Lipid (Molekülsorte A), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamin (DOPE) als neutrales (Helfer-)Lipid (Molekülsorte C) und 3,3'-Dioctadecyloxacarbocyanine Perchlorate (DiO) als Fluoreszenz-Marker (Molekülsorte B) wurden in einer Chloroform/Ethanol (10/1 v/v) Lösungsmittel-Mischung in einem Molverhältnis von DOTAP:DiO:DOPE von 1:0,1:1 mol/mol aufgenommen. Nach der Mischung wurde die Lösung im Vakuum 30–60 min eingetrocknet und danach erneut in einer Pufferlösung von 250 mM Zucker mit 4 mM Imidazol/HCl (pH 7,4) in einer Endkonzentration von 2 mg Lipid/ml Puffer aufgenommen und im Ultraschallbad 20 min homogenisiert. Diese Stammlösung konnte mehrmals verwendet werden, vorausgesetzt sie wurde bei 4°C gelagert und vor der Anwendung erneut homogenisiert.1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium propane, chloride salt (DOTAP) as a positively charged lipid (type of molecule A), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE) as a neutral (helper) lipid (Molecule C) and 3,3'-dioctadecyloxacarbocyanine Perchlorates (DiO) as fluorescence markers (Type B molecule) were dissolved in a chloroform / ethanol (10/1 v / v) solvent mixture in a molar ratio of DOTAP: DiO: DOPE of 1: 0.1: 1 mol / mol recorded. After mixing, the solution was dried in vacuo for 30-60 minutes and then resuspended in a buffer solution of 250 mM sugar with 4 mM imidazole / HCl (pH 7.4) to a final concentration of 2 mg lipid / ml buffer and sonicator 20 min homogenized. This stock solution could be used several times, provided it was stored at 4 ° C and homogenized again before use.

Die Fusionsmischung liegt als Liposom vor.The fusion mixture is present as a liposome.

Dritter Schritt: Fusion zwischen Lysosomen und Fusionsliposomen-Herstellung von fusogenen Lyso-LiposomenThird step: Fusion between lysosomes and fusion liposome production of fusogenic lyso-liposomes

Die Fusionsliposomen-Stammlösung wurde 1/20 auf eine Lipidkonzentration von 0,1 mg/ml mit der vorherigen Pufferlösung verdünnt. Die Lysosomen wurden ebenso 1/400 mit dem gleichen Puffer verdünnt.The fusion liposome stock solution was diluted 1/20 to a lipid concentration of 0.1 mg / ml with the previous buffer solution. The lysosomes were also diluted 1/400 with the same buffer.

Da die Partikelkonzentration in keiner der beiden Lösungen bekannt war, wurden die optimalen Verdünnungen durch Charakterisierung des Zetapotentials eingestellt. Solch eine Messung wird in 1 gezeigt. Die Peakfläche ist proportional zur Partikelkonzentration und die Peakposition erlaubte die Information des Zetapotentials der vorhandenen Partikel. Das Zetapotential von Lysosomen wurde zwischen –25 und –19 mV gemessen, während das Zetapotenzial von Fusionsliposomen bei etwa +60 mV lag.Since the particle concentration was not known in either solution, the optimal dilutions were adjusted by characterizing the zeta potential. Such a measurement will be in 1 shown. The peak area is proportional to the particle concentration and the peak position allowed the information of the zeta potential of the particles present. The zeta potential of lysosomes was measured between -25 and -19 mV, while the zeta potential of fusion liposomes was around +60 mV.

330 μl der Lysosomenprobe wurden mit 660 μl der Fusionsliposomen-Stammlösung (1:2 v/v%) vermischt und für 10 min im Wasserbad bei 37°C fusioniert. Nach der Fusion wurde die Probentemperatur erneut auf 20°C abgekühlt und das Zetapotential der erhaltenen fusogenen Lyso-Liposomen wurde bestimmt (1). 1 zeigt, dass das Zetapotential der Lyso-Liposomen wie erwartet zwischen dem Zetapotential der Lysosomen und dem der Liposomen liegt. Fusogene Lyso-Liposomen konnten bei 4°C etwa 2 Wochen ohne Degradation gelagert werden.330 μl of the lysosomal sample were mixed with 660 μl of the fusion liposome stock solution (1: 2 v / v%) and fused for 10 min in a water bath at 37 ° C. After the fusion, the sample temperature was again cooled to 20 ° C and the zeta potential of the obtained fusogenic lyso-liposomes was determined ( 1 ). 1 shows that the zeta potential of the lyso liposomes lies, as expected, between the zeta potential of the lysosomes and that of the liposomes. Fusogenic lyso liposomes could be stored at 4 ° C for about 2 weeks without degradation.

Vierter Schritt: Zweite Fusion zwischen den fusogenen Lyso-Liposomen und einer chinesischen Hamster Eierstock-Zelllinie (CHO)Fourth step: Second fusion between the fusogenic lyso liposomes and a Chinese hamster ovarian cell line (CHO)

Die vorbereiteten fusogenen Lyso-Liposomen (200–300 μl) wurden zu einer Zellkulturschale mit CHO-Zellen (20.000–30.000 je Schale, (d = 3,5 cm)) bei 20°C Raumtemperatur pipettiert und 5–10 Minuten bei 37°C fusioniert. Anschließend wurden die Zellen mit dem oben verwendeten Puffer gewaschen. Die Fusionseffizienz des Reagenzes mit der Zellmembran sowie die Anwesenheit des lysosomalen LAMP2 Proteins wurden am Fluoreszenzmikroskop überprüft.The prepared fusogenic lyso liposomes (200-300 μl) were pipetted to a cell culture dish with CHO cells (20,000-30,000 per dish, (d = 3.5 cm)) at 20 ° C room temperature and 37 ° for 5-10 minutes C merged. Subsequently, the cells were washed with the buffer used above. The fusion efficiency of the reagent with the cell membrane as well as the presence of the lysosomal LAMP2 protein were checked by fluorescence microscopy.

2 zeigt, dass eine effektive und homogene Membranfusion zwischen Lyso-Liposomen und der Plasmamembran der CHOs stattgefunden hat, was durch den grün-fluoreszierenden Membranmarker DiO gezeigt wurde (Fig. D). Der Einbau von LAMP2 lysosomalen Membranprotein ausschließlich in die Membran der Zielzelle wurde durch Immunfärbung mit dem Anti-LAMP2-Cy3 Antikörper gezeigt (siehe 2E). 2B darüber zeigt keine entsprechenden Signale, da hier keine fusogenen Lyso-Liposome verwendet wurden. 2 shows that effective and homogeneous membrane fusion has occurred between lyso-liposomes and the plasma membrane of the CHOs, as shown by the green-fluorescent membrane marker DiO (Figure D). The incorporation of LAMP2 lysosomal membrane protein exclusively into the membrane of the target cell was demonstrated by immunostaining with the anti-LAMP2-Cy3 antibody (see 2E ). 2 B above this shows no corresponding signals, since no fusogenic Lyso liposomes were used here.

Die Zellen waren für dieses Experiment schonend fixiert worden, so dass der Antikörper nicht in die Zelle sondern lediglich an dessen Membran gelangen konnte.The cells were gently fixed for this experiment, so that the antibody could not get into the cell but only to the membrane.

Claims (5)

Verfahren zum Einbau von lysosomalen Transmembranproteinen in zelluläre Membranen mit den Schritten: a. Trennung vollständiger Lysosome von einer Zelle, wobei die Transmembranproteine der Lysosommembranen strukturell und funktional intakt bleiben, b. Herstellung von Fusionsliposomen mit Molekülsorten A, B, und C, wobei für Molekülsorte A ein kationisches, amphipathisches Molekül, für Molekülsorte B ein aromatisches Molekül und für Molekülsorte C ein neutrales Helfer-Lipid gewählt wird, c. in Kontakt bringen der Lysosome nach Schritt a. mit Fusionsliposomen nach Schritt b. zur Herstellung fusogener Lyso-Liposomen, wodurch die Lysosome mit den Fusionsliposomen fusionieren, und d. in Kontakt bringen der fusogenen Lyso-Liposomen mit einer Zellmembran, wodurch die Lyso-Liposomen mit der Zellmembran fusionieren, wobei die Reihenfolge zwischen Schritt a. und b. vertauscht sein kann und bei dem zur Herstellung der Fusionsliposome in Schritt b. drei Molekülsorten A:B:C aus DOTAP:DiO:DOPE im Verhältnis 1:0,1:1 mol/mol gewählt werden.Method for incorporating lysosomal transmembrane proteins into cellular membranes comprising the steps of: a. Separation of complete lysosomes from a cell, whereby the transmembrane proteins of the lysosome membranes remain structurally and functionally intact, b. Production of fusion liposomes with molecule types A, B and C, wherein for molecule type A a cationic, amphipathic molecule, for molecule type B an aromatic molecule and for molecule type C a neutral helper lipid is selected, c. bring the lysosomes into contact after step a. with fusion liposomes after step b. for producing fusogenic lyso-liposomes, whereby the lysosomes fuse with the fusion liposomes, and d. contacting the fusogenic lyso liposomes with a cell membrane whereby the lyso liposomes fuse with the cell membrane, the order between step a. and b. and in which the preparation of the fusion liposomes in step b. three types of molecules A: B: C from DOTAP: DiO: DOPE in a ratio of 1: 0.1: 1 mol / mol. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung der Lysosome von der Zelle mittels physikalischer Trennung erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the separation of the lysosomes from the cell takes place by means of physical separation. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Durchführung einer Zentrifugation als Trennschritt.A method according to claim 1 or 2, characterized by carrying out a centrifugation as a separation step. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung fusogener Lyso-Liposomen eine etwa identische Anzahl von Lysosomen und Fusionsliposomen miteinander in Kontakt gebracht werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for the production of fusogenic lyso liposomes, an approximately identical number of lysosomes and fusion liposomes are brought into contact with each other. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Membranen von Säugetierzellen mit Lyso-Liposomen in Kontakt gebracht werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that membranes of mammalian cells are brought into contact with lyso-liposomes.
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