合成生物學(xué)領(lǐng)域的重大進(jìn)步—— 人造細(xì)胞可在內(nèi)部產(chǎn)生多種蛋白質(zhì)

　　據(jù)發(fā)表在最新一期《自然·化學(xué)》雜志上的論文，德國達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)和瑞士弗里堡大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的國際研究團(tuán)隊(duì)在使用合成材料合成人造細(xì)胞方面實(shí)現(xiàn)突破。這些細(xì)胞通過一種被稱為生物催化聚合誘導(dǎo)自組裝(BioPISA)的過程制造，代表了合成生物學(xué)領(lǐng)域的重大進(jìn)步。

　　人造細(xì)胞是模仿活細(xì)胞特性的微觀結(jié)構(gòu)。它們是促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)和分子系統(tǒng)工程的重要微反應(yīng)器，是合成生物學(xué)途徑的宿主，也是研究生命起源的重要工具。

　　該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種酶促合成的聚合物微膠囊，并使用它們來包裹細(xì)菌細(xì)胞的可溶性內(nèi)容物(即胞質(zhì)溶膠)，從而創(chuàng)造出能夠在內(nèi)部產(chǎn)生一系列蛋白質(zhì)的人造細(xì)胞，包括熒光蛋白、制造細(xì)胞骨架樣結(jié)構(gòu)的肌動蛋白，以及人類骨骼中發(fā)現(xiàn)的生物礦化過程的堿性磷酸酶。

　　蛋白質(zhì)的表達(dá)不僅模仿了活細(xì)胞的基本特性，而且展示了這些人造細(xì)胞在從藥物輸送到組織工程等多種應(yīng)用中的潛力。

　　新研究彌補(bǔ)了合成生物學(xué)中的一個重要空白，即能夠?qū)⒑铣刹牧吓c酶過程結(jié)合起來，創(chuàng)造出復(fù)雜的人造細(xì)胞，就像真正的細(xì)胞一樣，這為創(chuàng)造結(jié)構(gòu)和功能上與生物細(xì)胞相似的模擬物開辟了新途徑。

　　研究人員指出，酶促自由基聚合是制造這些人造細(xì)胞的關(guān)鍵。酶會將聚合過程中自組裝的聚合物合成納米和微米尺寸的聚合物膠囊。這是一種非常簡單但有效的人造細(xì)胞制備方法。在未來的工作中，研究團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是利用人造細(xì)胞中表達(dá)的蛋白質(zhì)來催化進(jìn)一步的聚合，從而模仿自然細(xì)胞的生長和復(fù)制。

（責(zé)任編輯：華康）