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在大腸桿菌中建人工隔室 人工金屬酶有了“庇護所”

5個月前 來源:中國科學(xué)報 觀看:117

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一直以來,人類利用完整的微生物細胞作為催化體系來制備所需的產(chǎn)品,例如釀酒、釀醋和酸奶制作均已有了數(shù)千年的歷史。yvC即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

近年來,人工金屬酶(ArM)技術(shù)的發(fā)展為全細胞催化劑賦予了更強大的催化能力。然而,ArM與全細胞催化劑的聯(lián)用面臨兩大挑戰(zhàn),一是ArM對環(huán)境高度敏感,二是ArM本身在細胞內(nèi)的組裝(蛋白和非生物輔因子的連接過程)較困難。yvC即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授白玉罡課題組報道了一項突破性研究成果,利用液-液相分離(LLPS)技術(shù),在大腸桿菌中創(chuàng)建出了由蛋白構(gòu)成的人工隔室,為人工金屬酶提供穩(wěn)定的“庇護所”,從而成功開發(fā)了具備高活性和高穩(wěn)定性的全細胞催化劑。這一技術(shù)被稱為ArM-LLPS技術(shù),它不僅能大幅提升單細胞催化效率,還在罹患結(jié)腸癌的小鼠模型中實現(xiàn)了靶向催化-原位產(chǎn)藥過程,為癌癥治療提供了全新的潛在解決方案。yvC即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

實驗中,團隊成功在LLPS隔室內(nèi)的HS蛋白上構(gòu)建出了多種人工金屬酶,相比傳統(tǒng)的周質(zhì)策略,該技術(shù)顯著提升了人工金屬酶在單細胞中的含量。yvC即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

為驗證ArM-LLPS技術(shù)的實際應(yīng)用潛力,團隊成員還構(gòu)建了小鼠結(jié)腸癌模型,接受全細胞催化劑與前藥組合治療的小鼠,其治療效果優(yōu)于常規(guī)藥物治療組,且器官毒性和體重減輕情況大幅改善。據(jù)介紹,這種“基于催化劑的靶向治療”策略為癌癥的靶向治療提供了新的可能性。人工金屬酶與LLPS聯(lián)用的ArM-LLPS技術(shù)展現(xiàn)了巨大潛力,可帶來高質(zhì)、高效的全細胞催化劑系統(tǒng)。yvC即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

相關(guān)研究成果1月8日發(fā)表于《自然·化學(xué)生物學(xué)》(Nature Chemical Biology)上。yvC即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

研究得到國家自然科學(xué)基金、湖南省科技廳以及湖南省研究生創(chuàng)新基金等資助。yvC即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

相關(guān)論文信息:https://www.nature.com/articles/s41589-024-01819-7yvC即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

本文鏈接:http://jphkf.cn/news-8-270-0.html在大腸桿菌中建人工隔室 人工金屬酶有了“庇護所”

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