写于 2018-11-21 10:07:02| 千赢国际登录| 娱乐
合成核衣壳由计算机设计的蛋白质组成,可以打包自己的RNA基因组,提供空白板岩,以发展药物输送和其他生物医学应用的有用特性。蛋白质设计和认知工作室科学家研究所已经创建了计算机设计的蛋白质组件,它们显示了一些通常相关的功能与生物一起寻找将治疗性货物运输到特定类型细胞而不使用病毒作为载体的方法从头开始设计和建造携带分子货物的蛋白质组件正在推进合成生命研究和针对目标药物输送的工程工作科学家已经成功开发了第一个报道的合成蛋白质组装体,它们封装了自己的遗传物质,并在复杂的环境中发展出新的特性。本周该项目在科学杂志“自然”中报道。该论文的主要作者是Gabriel L Butterfield和Marc华盛顿大学蛋白质设计研究所的J Lajoie这一进展源于华盛顿大学医学院和华盛顿大学其他领域的分子工程项目,旨在创建靶向药物传递系统。合成蛋白质组装是通过计算机设计的。它们之前并不存在在实验室中形成科学家创造了这些组件,寻求新的方法将治疗性货物运输到特定类型的细胞而不使用病毒作为载体“目标药物输送是医学中一个主要的未解决的需求,”Lajoie指出,“目前,研究人员是使用有效但难以设计的病毒,或者他们使用的聚合物纳米粒子是可操作的,但在靶向递送方面效果较差“除了它们在生物医学应用方面的潜力外,新设计的蛋白质组件在合成生命中可能是开创性的研究它们被认为是第一个完全合成的包装他们自己的遗传物质并发展新特征的组件这些通常与生物有关的功能这项工作是在华盛顿大学医学研究人员生物化学教授David Baker和生物化学助理教授Neil King的实验室进行的。医学院;和Suzie Pun,UW生物工程的Robert F Rushmer教授新的蛋白质组装是核衣壳的合成版本 - 基因组容器大多数病毒用蛋白质外壳包围它们的遗传物质合成核衣壳的构建类似于病毒壳,就像持有飞机或船只,可以保护和运送货物Lajoie解释说,与活体病毒不同,这些合成遗传货物载体不能复制自己复制Butterfield补充道,“尽管如此,它们在基因组包装效率方面与病毒相媲美,并且更简单,更容易设计“将计算设计与进化相结合为开发新的生物功能提供了新的机会这样,研究人员观察到,生物医学应用所需的复杂特性被引入这些蛋白质组件中这些包括改进其包装RNA的能力,增强对血液的抵抗力(其中含有可用的物质) y降低这样的组装),活体小鼠的循环时间更长每个属性的改进来自衣壳特定区域的变化最初的包装来自重新设计内部以静电捕获RNA随后,进化步骤是:将内部进化到更好促进RNA包装,发展保护免受RNA破坏性酶和血液中的其他驱逐者,并进化外部以增加活体小鼠的循环时间包装遗传物质对生物至关重要它保留了化学形式的生命代码,如DNA或RNA分子“我们基于两种完全不相关的蛋白质从头开始设计合成核衣壳,”Lajoie说“这很令人兴奋,因为我们能够设计出对生命至关重要的功能而无需使用现有的细胞作为模板”未来的工作将继续结合设计和进化策略,试图优化蛋白质的功能复杂环境中的集合,例如活体组织中的集合“我们对目前为止演化如何有效解决我们的问题感到惊讶 我们希望在我们追求下一个目标时继续这样做:向动物的特定细胞提供治疗性货物,“巴特菲尔德说,这项工作由霍华德休斯医学研究所,比尔和梅林达盖茨基金会,国防进步研究计划局( DARPA),国立卫生研究院,国家科学基金会,华盛顿研究基金会和癌症研究所该研究的其他研究人员是Heather H Gustafson,Drew L Sellers,Una Nattermann,Daniel Ellis,Jacob B Bale,Sharon Ke, Garreck H Lenz,Angelica Yehdego和Rashmi Ravichandran出版物:Gabriel L Butterfield等,“植入其自身RNA基因组的设计蛋白质组装的进化”,Nature,2017; doi:101038 / nature25157来源: