人造细胞合成取得突破

发表在《自然化学》上的一项研究揭示了使用合成材料合成人造细胞的显着飞跃，这是由 Andrea Belluati 博士、Nico Bruns 教授(均为达姆施塔特工业大学)和 Sètuhn Jimaja 博士(达姆施塔特工业大学)领导的国际团队实现的弗里堡)。

这些细胞通过生物催化聚合诱导自组装 (bioPISA) 工艺制成，代表了合成生物学领域的重大进步。

人造细胞是模仿活细胞特性的微观结构。它们代表了增强化学反应和分子系统工程的重要微反应器，充当合成生物学途径的宿主，并且是研究生命起源的重要工具。

该团队开发了一种酶法合成的聚合物微胶囊，并用它们封装细菌细胞的可溶性内容物(即胞质溶胶)，从而创造出能够在其内部产生一系列蛋白质的人工细胞，包括荧光蛋白、结构蛋白肌动蛋白可形成细胞骨架样结构，碱性磷酸酶可模仿人体骨骼中的生物矿化过程。

蛋白质的表达不仅模仿活细胞的基本特性之一，而且还展示了这些人造细胞在从药物输送到组织工程的各种应用中的潜力。

“我们的研究弥合了合成生物学的一个关键差距，将合成材料的世界与酶促过程相结合，创造出复杂的人造细胞，就像真正的细胞一样，”贝鲁蒂说。“这为创建细胞模拟物开辟了新的视野，这些细胞模拟物不仅在结构上与生物细胞相似，而且在功能上也与生物细胞相似。”

Bruns 补充道：“酶自由基聚合是制造这些人造细胞的关键。酶合成的聚合物在聚合过程中自组装成纳米和微米尺寸的聚合物胶囊。这是一种非常简单但有效的制备人造细胞的方法。在未来的工作中，我们的目标是利用人造细胞中表达的蛋白质来催化进一步的聚合，从而模仿自然细胞的生长和复制。”