分类
密歇根州立大学新闻

一种新的工具在纳米水平上整理分子

整理。这与纳米尺度上的活细胞无关。但是,就像散落在你卧室里的宜家家居零零碎碎的东西没有一个组装整齐的梳妆台有用一样,合成生物学家希望有工具来整理“分散的”东西活细胞内的成分。

这个简单的想法对于科学家研究如何在细胞甚至更小的层次上设计生命很重要。

密歇根州立大学的一项新研究报告了新的人造细胞部件的设计,这些部件可以组织、“整理”、活细胞内的靶向分子。这项研究发表在《纳米快报》上。

合成生物学家喜欢把活细胞看作是可以分解的生物部分的集合。通过研究分子生命的各个部分,我们可以开始了解分子生命的规律。然后,一旦理解了它们,就可以对它们进行修补、混合和匹配以创建以前从未见过的新功能。想想看:可再生能源,或者提供药物的新方法,只是举几个应用的例子。

Eric Young以前是密歇根州立大学-美国能源部植物研究实验室团队Ducat实验室的一名研究生,他与一组很有前途的积木一起工作被称为BMC-H蛋白。在自然界中,它们帮助细菌制造细胞工厂来制造食物或隔离有毒物质。

在这项新的研究中,研究人员设计了BMC-H蛋白作为引导信标,吸引细胞内的分子货物。

“我们知道一些BMC-H蛋白可以结合在一起形成不同的形状,比如管状、片状和其他独特的组装体。”Young说。“这些形状可以作为支架来容纳其他分子,但它们不能自己完成。”所以我们从另一个“部分”给它们添加了新的蛋白质并将它们添加到BMC-H构建块中。”

新的设计在细胞内形成了前所未见的纳米结构。

接下来,研究小组测试了这些扩展是否可以作为活细胞内的归航信标。《;bait’是一种发光的测试分子,与另一种延伸物相连,可以自由地在细胞中穿行。事实上,发光的分子聚集在同一个空间作为工程BMC-H蛋白。(发光的分子在显微镜下发光,这为这个概念的应用提供了视觉证据。)

“我们最终发现我们可以推迟支架的生产,然后打开‘开关’。切换,简单地观察“诱饵”作为回应,移动”;Young说。“我们在想象这个过程时真的很有创意。由于我们的影响,分子的结构开始发生变化,这使我至今仍感到惊奇。

现在他们搞清楚了“整理”部分,团队希望更多地了解系统并开发新的部件。

“分子的梦想是能够在纳米尺度上制造我们想要的任何东西,”Young说。“就像我们可以在宏观尺度上组织资源一样,我们可以使用不同的科学方法来为特定的应用设计纳米尺度的结构。”

“例如,我们可以用这些部件来制造小的着陆平台来聚集资源,加速医疗或工业化合物的生产。”杨说只

杨还想与志同道合的科学家分享这个工具。他认为这可能是一个有用的教育和生产工具包。

“它可以相对容易学习和有趣的使用。我希望它能激励下一代科学家和工程师,用他们自己的眼睛去看,如何在纳米尺度上塑造物质。”Young说。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://msutoday.msu.edu/news/2019/a-new-tool-tidies-up-molecules-at-the-nano-level/