研究人员设计第一颗人造核糖体

芝加哥伊利诺斯州大学的研究人员和西北大学设计的系留核糖体以及真实细胞组件,或细胞器,产生所有细胞内的蛋白质和酶。核糖体工程可以用于生产的新药物和新一代生物材料,导致更好的理解如何核糖体的功能。

人造核糖体,称为Ribo-T,成立于亚历山大•Mankin的实验室主任UIC药学院生物分子科学中心的助理教授,西北大学的迈克尔•朱厄特化学和生物工程。人造核糖体可以被操纵在实验室自然核糖体无法做的事情。

当细胞蛋白质,信使核糖核酸信使RNA与DNA复制。核糖体的两个单元,一个大一个小,团结在信使核糖核酸形成蛋白质的功能部件,组装这一过程被称为翻译。

在一项新的研究杂志上,研究人员描述Ribo-T的设计和性能,核糖体单位,不会分开。Ribo-T也许可以调整生产独特和功能性聚合物探索核糖体功能或生产设计疗法和甚至有一天使用非生物聚合物。

从来没有人开发的这种性质的东西。

“我们觉得有很小几率Ribo-T可以工作,但是我们真的不知道,”Mankin说。

朱厄特和他们的同事们调查核糖体的子单元分离和蛋白质合成。子单元可以永久连接在一起吗?研究人员设计了一个新颖的设计和系留子单元——Ribo-T核糖体。

“我们最终能做的就是显示,通过创建一个工程核糖体,核糖体RNA在两个单元之间共享,与这些小的束缚,我们可以创建一个双翻译系统,”朱厄特说。

“这是令人惊讶的,我们的混合嵌合体RNA可以支持装配的功能细胞中的核糖体。也是奇怪,这在核糖体可能在没有野生型核糖体支持增长,”他说。

比Mankin Ribo-T效果更好,朱厄特认为这可能。不仅Ribo-T制造蛋白质在试管中,它能够使细菌细胞有足够的蛋白质,缺乏自然核糖体保持活着的细菌。

朱厄特和Mankin惊讶。科学家先前认为的两个核糖体亚单位分离蛋白质合成所必需的。

“很明显这种假设是不正确的,”朱厄特说。

“我们的新蛋白质合成工厂承诺扩大遗传密码在一个独特的和变革的方式,为合成生物学和生物分子工程提供激动人心的机会,”朱厄特说。

“这是一个激动人心的工具来探索核糖体功能试验的最关键部分蛋白质合成机”。