具有液态分离调节的无细胞蛋白质合成的人造细胞
Dongdong Fan1, Kaini Liang1, Bingjie Wu1
1School of Biomedical Engineering, Tsinghua Medicine, Tsinghua University, Beijing 100084, China.
概括
工程聚合物通过液-液相分离 (LLPS) 控制人工细胞中的蛋白质合成. 这一突破使可调节的蛋白质表达成为可能,并有可能用于先进的生物医学应用.
科学领域:
- 合成生物学 合成生物学
- 生物化学 生物化学
- 材料科学 是一种材料科学.
背景情况:
- 合成生物学旨在创建模仿自然细胞的人工细胞.
- 调节蛋白质表达仍然是人工细胞工程中的一个关键挑战.
研究的目的:
- 开发一种方法来精确控制人工细胞中的蛋白质表达.
- 为了利用液-液相分离 (LLPS) 调节无细胞蛋白合成 (CFPS).
主要方法:
- 使用具有多价值基因的工程聚合物诱导LLPS和蛋白质聚合.
- 一个微流体平台制造了封装CFPS系统的巨型单层囊泡 (GUVs).
- 为了选择性蛋白质表达,纳入了pH响应的DNA模板.
主要成果:
- 由LLPS诱导的蛋白质聚合可逆调节了翻译活性和CFPS.
- 聚合机制广泛抑制了各种酶,使可控制的反应过程成为可能.
- 人造细胞在响应pH值变化时显示可调节的蛋白质表达,在体内验证.
结论:
- 聚合动力学为人工细胞中蛋白质合成的精确,现场调节提供了一种新的策略.
- 这种方法提高了人造细胞反应过程的可控性.
- 这些发现为工程人工细胞的先进生物医学应用铺平了道路.


