细胞通常使用瞬时的无膜细胞器调节生物的反应网络。比如,应激颗粒SG(stress granules)选择性地储存mRNA用于下调蛋白质的表达,应对热或氧化应激。为了更好的理解体内调控,构建能够模拟这种主动行为的模型非常重要。
有鉴于此,慕尼黑工业大学Job Boekhoven等报道使用活性、复杂的凝聚液滴构筑了无膜细胞器的模型,从而实现了从时间和空间控制催化DNA(DNA酶)的活性。
本文要点
(1)
在分裂产生这种肽RNA的液滴后,DNA酶的结构展开,而且失去了对核酸链切割进行催化的能力。作者可以在燃料诱导液滴形成时导致暂停DNA酶的催化活性。当燃料被消耗完,DNA酶活性能够自动重新启动。
(2)
我们设想该系统可用于上调和下调生物网络的许多反应,有助于理解细胞通路的复杂性。通过创建一个DNA酶调节液滴特征的生物反应网络,能够发展出强大工程化细胞合成工具。
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Anna-Lena Holtmannspötter, Corbin Machatzke, Christian Begemann, Elia Salibi, Carsten Donau, Fabian Späth, Job Boekhoven, Hannes Mutschler, Regulating nucleic acid catalysis using active droplets, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202412534
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202412534