陸軍科學家發(fā)現(xiàn)了如何構(gòu)建新穎的合成生物分子復合物，他們認為這是邁向生物模板先進材料的關(guān)鍵一步。他們的工作*近在《自然化學》三月號上發(fā)表。

來自美國陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部的陸軍研究實驗室，陸軍的公司研究實驗室(也稱為ARL)和得克薩斯大學奧斯汀分校分子生物科學系的一組研究人員將帶相反電荷的合成蛋白對組合成層次有序的分子，通過一種被稱為“增壓蛋白質(zhì)組裝”的策略來實現(xiàn)對稱結(jié)構(gòu)。

ARL的合成生物學研究科學家Jimmy Gollihar博士以及德克薩斯大學奧斯汀分校的教授Dr.Andrew Ellington和David W. Taylor Jr.合作進行了這項發(fā)現(xiàn)。

研究人員說，人工合成的蛋白質(zhì)單位的表面電荷被人為增加，以產(chǎn)生帶正電荷或負電荷的蛋白質(zhì)單位，從而產(chǎn)生超荷電的蛋白質(zhì)。該功能使團隊可以創(chuàng)建僅由電荷驅(qū)動的自組裝結(jié)構(gòu)。

為了證明這種能力，研究小組使用計算模型設計了兩種熒光蛋白，一種是超陽性的，另一種是超陰性的。

Gollihar解釋說，當研究小組合成并混合了相反增壓的熒光蛋白時，會產(chǎn)生有序的聚集體。

戈利哈爾說：“我們簡單的帶電蛋白質(zhì)以自然界中未觀察到的方式組裝成有序的結(jié)構(gòu)。”“這些啟動子是兩個帶相反電荷的熒光蛋白的聚集體。一旦形成了啟動子，就可以通過改變?nèi)芤旱碾x子強度或pH值來可逆地組裝它們。在非常低的離子強度下，這些蛋白質(zhì)可以組裝成大于**細胞。”

Gollihar指出，這開始解決有關(guān)如何將蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)工程化為上等材料模板的問題。

他說：“在埃斯特朗級別的規(guī)模上，生物學是異常的，而當前的制造方法是無法獲得的。”“通過在這一水平上研究自組裝和功能化，應該證明有可能為許多與陸軍有關(guān)的應用制造納米級材料。

他說，合成生物學是關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，具有破壞性潛力，可以改變陸軍的作戰(zhàn)方式并贏得未來的運營環(huán)境。

Gollihar說：“在這些努力之后，將嘗試設計具有獨特特性的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，這些特性適合陸軍應用，例如生物感應和功能涂層。”“這種結(jié)構(gòu)的現(xiàn)成裝配表明，將蛋白質(zhì)變體的相反電荷對結(jié)合在一起，可能會為通過其他未經(jīng)編程的相互作用產(chǎn)生新型結(jié)構(gòu)提供廣泛的機會。”

作為用于**環(huán)境的轉(zhuǎn)化合成生物學(或稱為TRANSFORME)的一部分，這項基礎(chǔ)工作將繼續(xù)進行，規(guī)模和組成不斷擴大，這是ARL的重要研究計劃之一。

“ TRANSFORME是關(guān)于生物過程的可編程控制，它不僅允許在多域作戰(zhàn)中具有遠征能力，而且還可以按作戰(zhàn)節(jié)奏進行調(diào)整，這一步伐可以確定一個國家在戰(zhàn)斗中的主導地位，”該計劃負責人Dimitra Stratis-Cullum博士說。互感器。

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