设计新的细胞样的交通系统

栩栩如生的特色创建人工细胞的最小集合的组件是合成生物学的一个主要目标。自治运动是一个关键的功能,一个是很难复制在试管中。一个团队由物理学家Erwin弗雷LMU统计和生物物理学教授,和佩特拉Schwille马克斯普朗克研究所的生物化学,现在已经在这个领域一个重要的进步,研究人员在《华尔街日报》自然物理。

科学家们设法维持由脂质膜小泡封闭——所谓的脂质体膜支持在不断地运动。这个运动是由泡膜与某些蛋白质之间的相互作用模式,进而要求生化“燃料”ATP。这些模式是由一个已知系统生物模式形成:敏蛋白系统,控制细胞分裂的大肠杆菌细菌。Schwille的实验室实验表明membrane-binding敏蛋白人工系统排列不对称在囊泡和与它们进行交互以这样一种方式,让他们在运动。在这个过程中,蛋白质绑定支持膜和囊泡本身。“大型膜囊泡的定向运输是否则只存在于更高的细胞,在复杂的马达蛋白执行该任务。发现小细菌蛋白质能够完全是个意外,类似“观察Schwille。“不仅是目前还不清楚究竟蛋白质分子在膜表面,而且对什么目的细菌可能需要这样的一个函数。”

两种可能的机制

借助理论分析,弗雷的团队确定了两个不同的机制,可以在运动:“一个可能的机制是支持膜上的蛋白质相互作用的囊泡表面有点像拉链和形式或溶解分子化合物通过这种方式,”弗雷解释道。“如果有更多的蛋白质比另一侧,拉链打开,虽然关闭在另一边。泡从而移动方向有更少的蛋白质。“第二个可能的机制是囊泡膜的膜结合蛋白变形和改变它的曲率。这种形状的改变导致前进运动。

“原则上机制都是可能的,”强调弗雷。“我们所知道的肯定,然而,是支持膜上的蛋白质模式和泡导致运动。这是一大进步的道路上人造细胞。”作者确信他们的系统可以作为建模平台未来发展的人工系统与栩栩如生的动作。

参考:傅M, Burkart T, Maryshev我,等。机械化学的反馈回路驱动持续的脂质体的运动。Nat phy。2023:1-8。doi:10.1038 / s41567 - 023 - 02058 - 8

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。