人工細(xì)胞能夠模仿自然細(xì)胞的功能性微觀結(jié)構(gòu)，因此能夠應(yīng)用于分子系統(tǒng)工程的構(gòu)筑單元，或者應(yīng)用于合成生物學(xué)的途徑。有鑒于此，思克萊德大學(xué)Nico Bruns、Andrea Belluati等通過酶合成方式得到具有蛋白質(zhì)表達(dá)能力的聚合物人工細(xì)胞。
主要內(nèi)容：
（1）
這項(xiàng)工作中，通過酶催化原子轉(zhuǎn)移自由基聚合誘導(dǎo)的自組裝合成人工細(xì)胞。該過程包括肌紅蛋白合成兩親性嵌段共聚物，這些共聚物能夠自組裝形成膠束、蠕蟲狀膠束、多聚體和巨大的單層囊泡（GUV, giant unilamellar vesicles）等結(jié)構(gòu)。
（2）
GUV在聚合過程中能夠?qū)⒍喾N物種封裝，包括酶、納米顆粒、微粒、質(zhì)粒和細(xì)胞裂解物等。得到的人工細(xì)胞能夠作為酶反應(yīng)器，用于成骨細(xì)胞激發(fā)的生物礦化。此外，當(dāng)加入氨基酸時(shí)，人工細(xì)胞同樣能夠表達(dá)熒光蛋白和肌動(dòng)蛋白等蛋白質(zhì)。肌動(dòng)蛋白在囊泡中聚合，而且能夠創(chuàng)建內(nèi)部隔間并且改變?nèi)斯ぜ?xì)胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
因此，生物催化原子轉(zhuǎn)移自由基聚合誘導(dǎo)的自組裝衍生的GUV由微觀反應(yīng)室組成，反應(yīng)室包含誘導(dǎo)時(shí)蛋白質(zhì)表達(dá)的遺傳信息，因此能夠模擬細(xì)菌。
參考文獻(xiàn)
Andrea Belluati, Sètuhn Jimaja, Robert J. Chadwick, Christopher Glynn, Mohamed Chami, Dominic Happel, Chao Guo, Harald Kolmar & Nico Bruns, Artificial cell synthesis using biocatalytic polymerization-induced self-assembly. Nat. Chem. (2023)
DOI: 10.1038/s41557-023-01391-y
https://www.nature.com/articles/s41557-023-01391-y
