天然细胞的行动更像真实的事物

  现在,可以应用宾州州立大年夜学研究人员开辟的改良方法来完成原代细胞(人工巧胞),它们可以经过自力移动来激活并模拟活细胞,而且具有生物相容性和酶促活性。

  活细胞很难在试验室中发展,因此研究人员有时会应用分化细胞,但因为它们缺少真实的细胞特点,因此具有研究局限性。

  “细胞研究的应战之一是有时很难对细胞的活动性停止受控试验,特别是因为外表酶活性的影响,”化学工程学有名传授DarrellVelegol说。“研究小组开辟了一种复杂的方法来制作一种天然细胞,它不能像通俗细胞那样做任何工作,例如繁衍,具有基因突变或相似的器械,然则它可以主动移动。这很主要,因为人们对细胞的移动方法了解得很少,特别是酶的活性若何参与细胞活动。”

  该团队的原始细胞用于研究天然酶(如ATPase)的活性若何促进原始细胞的活泼活动。ATPase酶的生化过程触及将ATP(三磷酸腺苷)转化为ADP(二磷酸腺苷)产品。ATP是一种复杂的无机化学物质,可为活细胞供给能量,而ADP是一种无机化合物,在细胞释放和贮存能量的过程当中起着主要感化。

  化学博士后SubhadipGhosh说:“在过去的十年中,停止相似试验的测验测验是将酶掺入称为聚合物囊泡的微米大年夜小的麻袋中,或拴在硬颗粒的外表上。”“然则这些测验测验与我们的原始细胞没有清晰的生物学相似性。”

  在研究小组的试验中,原始细胞具有由天然存在的称为磷脂酰胆碱的脂质构成的天然膜。ATPase酶直接掺入膜中。

  戈什说:“我们的研究结果基本上为其他研究人员迈出了制作具有酶活性的天然细胞的第一步。”

  该研究的一个出人预料的结果于2019年8月在《纳米快报》(NanoLetters)上于2019年9月11日终究颁布发表之前在线供给,该结果爆发在以单个分子机制停止的分散试验时代。如所预期的,关于低浓度的ATP,原始细胞的活动很低。

  宾夕法尼亚州立大年夜学凡尔纳·威拉曼化学传授AyusmanSen说:“令人惊讶的是,在高浓度的ATP下,原始细胞的活动清晰降低。”

  依据研究人员的说法,这与踩下汽车的油门踏板并使汽车减速一样背犯直觉。经过单方面的对比试验,研究人员得出结论,当ADP浓度高时,它能够与ATPase结吞并抑制底物ATP活性,从而招致活动性降低。

  具有制作酶活性原始细胞的才华翻开了新的时机。研究人员欲望经过这些能活动的活细胞的模拟来提醒控制活性膜动力学和细胞活动的基本机制。鉴于今朝对细胞活动的了解有限,包罗酶感化若何参与细胞活动,研究小构成员认为他们的任务能够会对未来的医学研究发生严重影响。


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本文作者2020-05-01 01:38
admin
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