新研究確定了細菌中負責氣體囊泡聚集的蛋白質

氣體囊泡是由某些微生物細胞中發現的蛋白質制成的中空結構，萊斯大學的研究人員認為它們可以被編程用于生物醫學應用。

“在細胞內部，氣體囊泡以美麗的蜂窩狀排列。這種模式是如何形成的還沒有被完全理解。我們**發現了一種可以調節這種模式的蛋白質，我們相信這將是分子微生物學的一個里程碑，”生物工程助理教授、德克薩斯癌癥預防和研究所的學者George Lu說。

Lu及其同事在《自然微生物學》雜志上發表了他們的研究結果。論文的**作者是Zongru Li，他是Lu教授合成大分子組裝實驗室生物工程專業的四年級博士生。

“氣泡是由錐形端帽封閉的圓柱形管，它們在原生宿主的細胞內提供浮力。”

這些囊泡存在于五門細菌和兩組古生菌(單細胞生物)中。大多數細菌都局限于淡水池塘中常見的浮游微生物。最近的囊泡工程已經導致了許多應用，包括報告基因成像、聲學控制和有效載荷傳遞。研究報告的合著者、圣路易斯華盛頓大學麥凱維工程學院生物醫學工程助理教授戴一凡(Yifan Dai，音)說，他們被這個問題所吸引，那就是為什么囊泡會以蜂窩狀的形式形成。

在華盛頓大學同事Alex Holehouse和杜克大學同事Ashutosh Chilkoti和Lingchong You的幫助下，研究小組發現這種模式是對空間最有效的利用，而集群形式在其功能中起著一定作用。最值得注意的是，這些蛋白質團簇是在亞飽和溶液中形成的，這是一種以前發現的新的生物結構形式，它驅動了這些囊泡的組織。總之，他們發現了這種神秘新形式背后的功能。戴教授說:“盧實驗室領導的研究小組發現，一種獨特形式的蛋白質簇在亞飽和溶液中專門組裝，驅動了這種簇行為。”他補充說，這增加了相變如何影響細胞組織和細胞功能的證據。

Lu和他的團隊利用遺傳、生化和成像方法，正在探索蛋白質的納米結構。氣囊穩定細菌胞漿內的氣泡-細胞內的液體-并提供氣液界面，可用于超聲或MRI對比。

“在我們的實驗室里，我們正在利用合成生物學的力量來擴大這些蛋白質納米結構的應用，通過改造基因和細胞，我們的目標是構建在生物技術和生物醫學應用中表現更有效的氣體囊泡。”

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