澳大利亚研究人员揭示了蛋白质组装体的变形能力,其结果可能会彻底改变从生物制造到疫苗开发等领域。
由悉尼大学的TaylorSzyszka博士和ARC合成生物学卓越中心的YuHengLau博士领导,今天发表在《美国国家科学院院刊》上的研究深入探讨了胶囊蛋白的复杂世界。这些二十面体蛋白质笼在制造纳米反应器中发挥着至关重要的作用,它们的孔就像微型纳米工厂的大门。
“通过操纵孔并改变它们的大小和电荷,我们可以更好地控制进入笼子的底物并被里面包装的酶转化为产品,”Szyzska博士说。
然而,当团队开始进行轻微的突变以观察效果时,他们的探索发生了意想不到的转变。
分子骰子的这种滚动导致了类似四面体的结构的产生,这是一种与通常的球形封装蛋白截然不同的金字塔形状。就组装形状而言,类似于将20面骰子改为四面骰子。这些四面体组件仅包含36个蛋白质亚基,而通常有180个,开辟了蛋白质工程中以前未曾探索过的可能性领域
“我们发现,只需最少的突变就可以彻底改变最终组装的形状,”Szyszka博士说。“我们预计这将是一个更加复杂的过程。”
该研究的发现不仅挑战了对蛋白质组装的现有理解,而且还提供了对进化生物学的见解。封装蛋白虽然不是病毒本身,但与病毒结构具有共同的进化联系。研究人员推测,在封装蛋白中观察到的灵活性可能归因于与病毒相比,它们的货物尺寸更小,这可能会影响它们采用不同形状的能力。
“这一发现表明我们可以制造其他形状,对生物工程和生物制造具有广泛的影响,”Szyszka博士说。
通过进一步的研究,该团队希望充分发挥这些变形蛋白的潜力,为重塑行业和改善人类健康的创新铺平道路。
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