普林斯頓大學的研究人員建立了世界上最小的機械互鎖生物結構，一種看似簡單的雙環(huán)鏈，由稱為肽的微小氨基酸鏈組成。
在8 月 23 日發(fā)表在Nature Chemistry 上的一篇論文中，該團隊詳細介紹了他們實驗室制作的此類結構庫——兩個互鎖環(huán)、一個啞鈴環(huán)、一個菊花鏈和一個互鎖的雙套索——每個約十億分之一米大小。該研究還表明，其中一些結構可以在至少兩種形狀之間切換，為生物分子開關奠定了基礎。
“我們已經(jīng)能夠建造一堆以前沒有人能夠建造的結構，”該研究的首席研究員、化學和生物工程教授A. James Link說。“這些是你可以用肽制成的最小的螺紋或互鎖結構。”
為了制造這些被稱為機械聯(lián)鎖肽或 MIP 的小工具，研究人員使用基因工程來操縱天然存在的套索肽 microcin J25 中的單個氨基酸，并指導肽自組裝成新的形狀。
他們還繞過了對用于構建類似合成分子結構的刺激性溶劑和金屬離子的需求，這是2016 年諾貝爾化學獎的重點工作。這項工作在水中使用單鍋協(xié)議，利用對肽自身找形程序的最小控制來創(chuàng)建一類全新的技術。
“它真的在生物世界之間架起了一座橋梁，”林克說，“以及迄今為止一直是合成化學領域的東西。”
在技??術方面，該研究顯示 microcin J25 套索肽轉化為 [2] 鏈烷、輪烷、[c2] 菊花鏈和雙套索大環(huán)。該論文的第一作者 Hendrik V. Schröder 是 Link 實驗室的博士后。前普林斯頓大學的張毅也做出了貢獻。這項工作部分得到了美國國立衛(wèi)生研究院的贈款 (GM107036) 的支持。
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