研究人员创建酶从零开始

酶是细胞的工作母机 - 以及所有生物系统. 这些特别的蛋白质设置成运动的所有细胞的化学反应, 确保他们在生化水平上运行速度不够快的生活继续. 每种酶正好与它调节细胞过程对齐. 由于进化, 我们的世界充满了这些精心非常适合蛋白. 今年早些时候安·唐纳利发表的一项研究, 在一个研究专家 生物医学信息系, 曾透露，科学家们可以从头开始创建工作的酶.

该 研究 1 月发表于 Nature Chemical Biology. 唐纳利, 谁在来到皮特 2017, 所做的工作作为一个博士生迈克尔·赫克特普林斯顿实验室.

“我们发现，您可以采取的本性从未见过的新的蛋白质序列，并把它们在自然系统 - 他们可以发挥作用,”唐纳利解释.

这些发现暗示了我们的原始历史的一些有趣的尺寸, 她说: 亦即, 该管辖早期细胞过程中的反应是更灵活的比现在. “我们今天看到的酶有很多进化的行李，并已真正细化到做他们做的事情,”唐纳利说：.

但是进化的解决方案是不是唯一的, 事实证明. “我们的工作表明，它有可能取代我们有完全不同的东西，现在有。”

合成酶的Syn-F4是赫克特的实验室做了一个十年前大批量的一个. 的组中常规产生的合成蛋白质, 在细菌大肠杆菌突变株设计它们以符合称为四螺旋束的折叠图案，然后测试它们. 我们的想法是，看看是否有任何他们所做的合成酶可以取代E的功能. 已淘汰大肠杆菌基因. 有时人为的版本做的工作. 他们大多开始发挥作用，在紧要关头 - 通过在可以有类似的什么所谓的功能细胞过程切换.

“但其中SYN-F4的情况有点不同,”唐纳利说：.

SYN-F4和其合成的队列进行演变，以填补在一个E. 所谓非斯大肠杆菌酶已步履蹒跚通过突变. 菲斯的工作是从E中的化合物释放铁. 大肠杆菌该哥们从环境中的金属，使得其可用于在细胞健康生长. 没有菲斯, 菌群生长不良, 斑点与红铁周围积聚. 但是，当纳利添加的Syn-F4这些体弱多病的殖民地, 红色开始消失, 返回对E. 大肠杆菌其健康状态. “很明显，如天,“ 她说. “这是令人难以置信，我看到这种情况发生的实时性。”

如此令人难以置信, 事实上, 她保持沉默吧，直到她已经重复了发现几次. 除了活体细菌试验的合成蛋白质, 她也可以直接与它的铁敛底物混合，并分析生物化学随后反应.

后来, 她通过化学反转其方向调整了基材. 她发现，这阻止的Syn-F4从工作它的魔力, 展示了其特异性和支持的想法，这是工作作为酶.

这是令人难以置信，我看到这种情况发生在实时.

安·唐纳利, 研究专家

有趣, 唐纳利说：, 是天然酶与人工一个看起来完全不同. 自然一个是关于四倍大, 并且已知通过包括氨基酸丝氨酸的部位连接到所述衬底. 人工酶, 虽然, 没有丝氨酸残基在任何它.

“这是很难确定它究竟是如何工作的, 但我们至少知道，他们不是催化反应一样。”

这些天来，在皮特, 在实验室 埃里克·赖特, 生物医学信息学的助理教授, 唐纳利用她的聪明才智将重点放在了新的挑战: 了解病原体如何演变成为对抗生素产生抗药性.

资源: www.pittwire.pitt.edu