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          Simpler & Smaller: A New Synthetic Nanofactory Inspired by Nature

          Simpler & smaller: a new synthetic nanofactory inspired by nature

          我们星球上的细菌包含纳米大小的工厂,这些工厂做了许多不同的东西。一些制造营养素,其他人孤立可能伤害细菌的有毒物质。我们几乎没有划伤其功能多样性的表面。

          但所有人都分享一个常见的外部,一个由蛋白质瓷砖制成的壳,我们正在学习如何在实验室操纵。这将使我们使用这些天然构建块构建自己设计的工厂。确实, 科学家认为这些结构是新技术的来源。他们正试图将他们妥善处理他们不自然的事情。

          在一项新的研究中, Cheryl Kerfeld.的实验室 报告新的基因工程壳,基于天然结构和蛋白质演化的原理。新壳更简单,仅由一个设计的蛋白质制成。与实验室中的甚至进化也会更容易使用。该研究发表在 ACS合成生物学.

          天然壳由多达三种类型的蛋白质制成。最丰富的称为BMC-H。六种BMC-H蛋白聚集在一起形成六角形以铺设墙壁。

          在进化历史上的某个时间,串联加入了一些BMC-H蛋白。这些合并中的三个称为BMC-T,加入也形成六角形。

          “BMC-T蛋白的两半可以在彼此相邻的同时分开演变,因为它们被融合在一起。这种进化允许在BMC-T壳蛋白的结构和功能中进行多样性,我们想要在实验室中的设计重新创建的东西,“Kerfeld Lab的Postdoc中Bryan Ferlez说。

          从这种自然演变的壳蛋白的自然演变中,团队创造了一种人工BMC-T蛋白,称为BMC-H.2,通过将两个BMC-H蛋白序列融合在一起。新设计成功。

          “令我们惊讶的是,BMC-H2蛋白质自己形成贝壳。它们看起来像Wiffle球,壳中的空隙,“说 Sean McGuire. Kerfeld实验室前本科研究生和技术人员。这是因为天然炮弹是icoshedral,这意味着它们是由六角形和五聚体制成的 - 想到足球。

          接下来,团队用BMC-P盖住Wiffle Ball壳中的间隙,第三种壳蛋白形成五聚体。

          “结果是壳,约25纳米宽,仅由两种蛋白质类型组成:新的BMC-H2 和BMC-P,“布莱恩说。 “它是用所有三种蛋白质类型构建的结构大小的一半。”

          下一个目标是用自定义酶合理,细致它以增强内部的化学反应。新的“设计师”壳牌可以在生物燃料生产,医药和工业应用中使用。

          • Igor Houwat,Bryan Ferlez,Sean McGuire.通过MSU-DoE植物研究实验室 新闻

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