科技工作者之家
科技工作者之家APP是专注科技人才,知识分享与人才交流的服务平台。
科技工作者之家 2019-05-14
来源:生物通
来自国际团队的研究人员成功的构建了一种“蛋白质笼”(一种纳米级的结构能够用于运输药物到身体的特定部位),并且可以随时的组装和拆卸,但是非常耐用可以承受沸水和其他极端条件。
来自国际团队的研究人员成功的构建了一种“蛋白质笼”(一种纳米级的结构能够用于运输药物到身体的特定部位),并且可以随时的组装和拆卸,但是非常耐用可以承受沸水和其他极端条件。他们通过探索自然界中没有的几何学来做到这一点,但让人想起伊斯兰艺术中的“矛盾几何学”。
角色扮演游戏玩家——至少在数字时代之前玩过角色扮演游戏的玩家——知道骰子的形状都有一定的限制管理;如果试着用三角形替换正方形面来制作六边形的骰子,这样你就会得到严重扭曲的东西,当然是不平的东西。这是因为这些所谓的等面体的组装有严格的几何规则。在自然界中,也有纳米级的等面体结构。这些蛋白质笼通常由许多蛋白质亚单位组成,内部中空,执行许多重要任务。最著名的例子是病毒,其中蛋白笼作为病毒遗传物质载体进入宿主细胞。
合成生物学家们对制造人造蛋白质笼很感兴趣,希望能赋予它们有用和新颖的特性。实现这一目标有两个挑战。第一个是几何学问题——一些候选蛋白质可能有很大的潜在效用,但由于它们的形状错误而被自动排除在笼外。第二个问题是复杂性——大多数蛋白质-蛋白质相互作用是通过弱化学键的复杂网络介导的,这种网络很难从头开始设计。
这项新的研究始于日本里肯的海德尔倡议研究中心,并转移到波兰贾吉洛尼亚大学的马洛波尔斯卡生物技术中心。在IT领域,研究人员找到了解决这两个问题的方法。“基于单个金原子的配位,我们能够用简单的‘订书针’取代蛋白质之间的复杂相互作用,”该研究的资深作者Jonathan Heddle教授解释说。“这简化了设计问题,使我们能够为蛋白质笼注入新的特性,如根据需要进行装配和拆卸。”
研究也找到了解决几何问题的方法。“我们蛋白质笼由11个分子环组成,”该论文的第一作者,目前在里肯可持续资源科学中心工作的Ali Malay说。“从数学上讲,应禁止这种形状形成对称多面体。”然而,研究人员发现,由于固有的灵活性,蛋白质复合物可以实现前所未有的结构,基于近乎完美的几何重合。“以前由于形状问题而被忽略的蛋白质现在可以重新考虑了,”Malay说。
这项工作的意义深远。“我们和我们的合作者发现的只是第一步,”Heddle说,她希望进一步扩大这项工作,以生产具有新结构和新能力的蛋白质笼,并对特别是在药物输送方面的潜在应用进行调查。
参考文献:An ultra-stable gold-coordinated protein cage displaying reversible assembly
来源:gh_c1fce5726992 生物通
原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NzMwNjYyMg==&mid=2675529337&idx=1&sn=63360a91b32d97154ffb0baf76a18cbd&chksm=bc51ffe88b2676fe507d5207cb781655e588b85420484f2d4be06868f5bb5ec0e1368bc01789&scene=27#wechat_redirect
版权声明:除非特别注明,本站所载内容来源于互联网、微信公众号等公开渠道,不代表本站观点,仅供参考、交流、公益传播之目的。转载的稿件版权归原作者或机构所有,如有侵权,请联系删除。
电话:(010)86409582
邮箱:kejie@scimall.org.cn
北京大学张文彬课题组:套索蛋白质的理性设计、生物合成与拓扑结构转换
王志珍会长致2015年国际蛋白质学会“青年科学家奖”获奖者颜宁的贺信
合工大研发智能水凝胶,一分钟实现96%的自修复
关于蛋白质合成的相关研究
【走近桂籍科学家】用纳米武装电池新世界
AlphaFold 2再发350000种蛋白质结构预测结果,解锁98.5%人类蛋白质组!
人造生命核心人物:合成生物学还年轻,中国力争引领
纳米级厚度氧化铝涂层或可完美防腐
快速合成蛋白质的新技术
合成生物学最新突破:哈佛Church神经网络法可预测蛋白质功能变化