Инженерные бактерии для биосинтеза сложных белковых комплексов
Исследователи из Токийского технологического института разработали новый метод in-cell биосинтеза, использующий генетически модифицированные бактерии для инкапсуляции белковых клеток в белковые кристаллы.
Суть метода
- Цель: Создание высококастомизированных белковых комплексов с заданными функциями.
- Подход: Генетическая модификация бактерий Escherichia coli для одновременной выработки двух строительных блоков:
- Ключевая модификация: Ген ферритина был дополнен α-спиральным тегом (H1) от PhM. Этот тег действует как «агент по набору», связывая клетки H1-Fr с растущим кристаллом PhC за счет естественного взаимодействия спиралей.
Результаты
Эксперименты подтвердили формирование кор-шелл структур:
- Ядро: Кубический кристалл PhC шириной около 400 нанометров.
- Оболочка: Пять или шесть слоев клеток H1-Fr на поверхности ядра.
Значение и перспективы
Расширение возможностей: Метод позволяет создавать иерархические кристаллы с наноконтролируемой структурой, где ядро и оболочка могут нести разные функциональные молекулы.
Потенциальные применения:
- Молекулярная доставка: Клетки H1-Fr могут иммобилизовать целевые молекулы внутри себя.
- Продвинутые катализаторы: Создание высокоэффективных твердотельных биокатализаторов.
- Функциональные наноматериалы: Разработка новых био-гибридных материалов для биотехнологий и медицины.
Как отмечает профессор Такафуми Уэно, этот подход открывает путь к созданию сложных иерархических структур для передовых биотехнологических применений.