利用细菌部分和一点“血液”驯服电子——一种新的合成生物学系统吉dF4y2Ba

一个由细菌蛋白质构成的隧道的图像,它可以充当一条将电子转移到我们选择的目的地的高速公路,有可能应用于新药或燃料:生物工程和生物技术的前沿。万博亚洲体育吉dF4y2Ba
一条由细菌蛋白质构成的隧道可以作为一条将电子转移到我们选择的目的地的高速公路,有可能应用于新药或燃料。资料图:密歇根州立大学吉dF4y2Ba

-作者:密歇根州立大学Igor Houwat吉dF4y2Ba

电子在生物学中很难固定下来。试图引导一个人去你想去的地方,就像把一台豆子机翻过来,猜测单个豆子最终会去哪里一样,是不可预测的。吉dF4y2Ba

不过,学习如何利用电子并不是傻瓜的差事。因为当电子移动时,它们就是为生命提供能量的电。吉dF4y2Ba

电子电力生产燃料和药品。电子运动是光合作用背后,我们的主要食物来源,而燃烧。移动电子是电流这是使您能够在您的计算机上读了这个故事的定义。吉dF4y2Ba

在一项新的研究中吉dF4y2Ba万博亚洲体育在生物工程和Biotechnolo前沿吉dF4y2Ba吉吉dF4y2Ba,MSU-DOE植物研究实验室的科学家们报告了一种新的合成系统,这种系统可以引导电子远距离转移。这个新系统由两个从自然界中提取的成分组成:一种来自细菌的蛋白质和一种在我们血液中发现的分子。吉dF4y2Ba


共价血红素对细菌微构件壳蛋白功能化的影响吉dF4y2Ba
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含铁分子,使你的血红色吉dF4y2Ba

大自然已经知道如何驯服电子。诀窍是把他们的旅程分成较短的车站,这样更容易管理。当电子被引导到某个最终目的地时,它们会在两个站点之间跳跃。吉dF4y2Ba

其中一个自然进站的是血红素,含有铁的分子。这是什么让我们的血的颜色,它是许多其他生物分子的发现。吉dF4y2Ba

“在自然界中,多个血红素必须紧密地定位和精确的角度,以允许快速电子跳。该血红素是由连接到蛋白质结构固定在适当位置,说:”吉dF4y2Ba京承高速黄吉dF4y2Ba,前研究生吉dF4y2Ba丹尼Ducat吉dF4y2Ba和吉dF4y2Ba大卫·克莱默吉dF4y2Ba。“否则,如果血红素之间的距离过大,电子就会跳失控。这是失落。”吉dF4y2Ba

人工停车场吉dF4y2Ba

由于血红素在几乎所有的众生发现,他们可以与许多类型的蛋白质关联。因此,科学小组用蛋白质BMC-H,来自细菌,建立自己的人工电子进站。吉dF4y2Ba

该小组确定了四个可能的位置血红素可以停靠成。具体来说,α螺旋区是最有前途的主区域。吉dF4y2Ba

“我们没有得多修改BMC-H蛋白,”精诚说。“只有三个氨基酸替换,我们可以得到一个血红素紧密结合的。因为修改是最小的,蛋白质的形状和功能保持不变。”吉dF4y2Ba


有关:吉dF4y2Ba量子物理学与折纸术的终极优待卡吉dF4y2Ba


为什么是BMC-H?吉dF4y2Ba

“众所周知,它与其他同类蛋白质组装成大而明确的结构。BMC-H的一组被发现聚集成平板、隧道或瑞士辊形。因此,如果我们能找到一种简单的方法将血红素连接到这些大的结构上,我们就能促进电子在长距离的转移。吉dF4y2Ba

科学家们设法生产与重视他们血红素这些较大的结构。此外,它们能产生细菌细胞的他们“自然”里面,既节约了资源。吉dF4y2Ba

“我们希望优化这个系统变成一个功能‘纳米’,”精诚,补充道。“有一天,它可能漏斗电子动力生产的新药,或生物燃料或制作biogoo的电子设备。可能性是无止境。”吉dF4y2Ba

“令人兴奋的是,我们打什么性质已经想通了。我们采取了蛋白自组装成较大的结构,但不与血红素和功能,以便它承载它们,”精诚沉吟道。“否则,如果我们从头开始创建一个系统,我们将不得不增加一点额外的层。”吉dF4y2Ba

“这就是合成生物学的精髓——吸收天然成分,并以新的、看不见的方式重新配置它们。”吉dF4y2Ba


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