(并聯(lián)反應(yīng)器和供給器通道(頂部)、工程膜扇的單孔(左邊)，以及指示代謝物跨膜交換的圖片 (右邊) )

在12月22日的Small雜志上，來自美國能源部橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室(OakRidgeNationalLaboratory)的研究人員研發(fā)出了一種無需細(xì)胞培養(yǎng)，人工合成蛋白質(zhì)的新系統(tǒng)。

這個生物反應(yīng)器采用的是一種混合液，其中包含有大腸桿菌細(xì)胞提取物，一種綠色熒光蛋白DNA編碼基因，以及必需的代謝物。與一般的活細(xì)胞體系不同，這種新蛋白合成機(jī)器利用由硅制成的長蛇形通道，上面整合有一種能結(jié)合“反應(yīng)器”和“供給器”通道材料的膜。

“利用這種工程膜可以很方便的實(shí)現(xiàn)代謝物、能源和抑制物之間的交換，”作者寫道。

Small：美國能源部橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出無需活細(xì)胞的蛋白合成新技術(shù)

研究人員將這種雙通道生物反應(yīng)器的蛋白合成與離心管中進(jìn)行參照混合反應(yīng)，以及單通道生物反應(yīng)器進(jìn)行了比較。在離心管中進(jìn)行的參照混合反應(yīng)就是簡單的在搖床上進(jìn)行溫浴，直到它停止生成蛋白，這樣最后會產(chǎn)生325μg/ml蛋白濃度的混合液。

單通道生物反應(yīng)器中的蛋白產(chǎn)量則大約能提高24%。而最新的這一新技術(shù)利用工程膜，最終產(chǎn)生的蛋白濃度為2mg/ml。

“通過這種方法，我們可以更快的生產(chǎn)更多的蛋白質(zhì)，用于定點(diǎn)生產(chǎn)，”文章作者ScottRetterer說，“由于這一系統(tǒng)無需活體細(xì)胞，因此會減少生成蛋白所需的設(shè)施，并且也能在任何時候，任何地方，如果你需要生成蛋白就可以獲得，這也不需要在運(yùn)輸和儲存過程中保持蛋白冷凍冷藏了。”

此外，在體外人工構(gòu)建能合成蛋白的核糖體，一直是合成生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，在此之前，人們也嘗試了多種合成途徑，但結(jié)果都不理想。西北大學(xué)的MichaelC.Jewett和哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的GeorgeM.Church領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊，在天然酶的幫助下，模擬了細(xì)胞內(nèi)的核糖體生成途徑，獲得了有功能的人造核糖體。

這項(xiàng)研究可以幫助人們進(jìn)一步理解核糖體的形成和功能，開發(fā)更有效靶標(biāo)核糖體裝配的抗生素，設(shè)計具有特殊功能的新型核糖體，甚至構(gòu)建人造細(xì)胞。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaozhong/872437.html

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