细菌微工厂在生物技术领域具有巨大的应用前景,科学家们希望用新机制改造工厂以执行人类设计的功能。合成的细胞工厂可以可持续地生产生物燃料、工业材料和纳米级医疗设备等。美国劳伦斯伯克利国家实验室研究人员宣布他们在微生物工厂操纵方面取得突破,相关研究成果发表在2018年7月30日的《自然-通讯》期刊。
细菌微室(Bacterial microcompartments,BMC)是选择性渗透的蛋白质细胞器,但由于其分离和表征的困难以及缺乏对其编程和维持壳体渗透性的稳健方法,阻碍了其工程化应用。该研究团队的新方法包括:基于互补的亲和纯化(CAP)和通过共价连接(EnCo)的封装,前者可快速筛选工厂的装配和提取产物,后者有助于在工厂中可预测地插入定制机器。
依赖于一种名为SPY的新技术,研究人员可以将定制的扩展的酶插入到微工厂内部。到目前为止,该团队已设法将60个单一酶插入工厂。该团队的目标是一个细胞工厂能容纳200个左右的酶。
这两种新方法可以很好地协同工作,其普遍性使得它们能够应用于功能多样化的微室系统。未来研究人员希望能利用它来生产疫苗或环境友好的能源材料等。
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