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发布时间:2021-11-19 12:22:31点击量:

  竞技宝app官方科技日報北京11月18日電 (記者張夢然)創建用於精准醫療的納米級計算機,長期以來一直是許多科學家和醫療機構的夢想。現在,美國賓夕法尼亞州立大學研究人員首次研制出一種納米“計算機”,竞技宝app官方可控制參與細胞運動和癌症轉移的特定蛋白質的功能。竞技宝app官方這項發表在16日《自然·通訊》上的研究,為構建用於癌症和其他疾病的復雜設備鋪平了道路。

  賓夕法尼亞州立大學醫學院尼古萊·多霍利安教授及其同事創造了一個類似晶體管的“邏輯門”,可執行計算操作,由多個輸入控制一個輸出。

  多霍利安稱,這個邏輯門是一個重要的裡程碑,因為它展示了在蛋白質中嵌入條件去操作並控制其功能的能力。這將給更深入地了解人類生物學和疾病,以及精准療法的開發帶來可能性。

  邏輯門包括兩個傳感器域,旨在響應兩個輸入——光和藥物雷帕霉素。研究團隊瞄准了蛋白質焦點黏附激酶(FAK),因為它涉及細胞黏附和運動,這是轉移性癌症發展的初始步驟。

  研究人員首先在編碼FAK基因中引入一個名為uniRapr的雷帕霉素敏感域,該域之前由實驗室設計和研究過。然后,研究人員引入對光敏感的域LOV2。對兩個域進行優化后,研究人員將它們組合成一個最終的邏輯門設計。

  研究團隊將修改后的基因插入HeLa癌細胞,並使用共聚焦顯微鏡在體外觀察細胞。他們分別研究了每個輸入對細胞行為的影響,以及組合輸入的綜合影響。

  研究發現,他們不僅可以使用光和雷帕霉素快速激活FAK,而且這種激活導致細胞內部發生變化,從而增強了它們的黏附能力,最終降低了運動性。

可控蛋白質功能的納米“計算機”研制竞技宝app官方成功(图1)

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