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ACS Nano：多组分微室壳层的动态生长研究

bionanoer
2023-08-12


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系统和合成生物学的一个重要目标是大量生产高价值的化学物种。微室是封装催化酶货物的蛋白质纳米壳，有望在细胞内外发挥可调纳米生物反应器的作用，从而产生高价值物种。通过外壳蛋白的基因工程改变微室的形态是一种可行的策略，其可以调节辅因子和代谢产物进入包封酶。然而，如果不了解不同类型外壳蛋白和酶之间不断变化的相互作用是如何影响微室组装和形状，上述策略将很难进一步发展应用。西北大学Monica Olvera de la Cruz和Danielle Tullman-Ercek使用多尺度分子动力学和实验数据来描述由具有多种相互作用外壳蛋白组成的微室的组装途径。

 

本文要点

（1）随着酶货物和多种类型的壳蛋白之间的平均相互作用减弱，壳组装途径从（i）在酶货物上成核转变为（ii）在本体中成核，然后在货物生长到（iii）空壳时结合货物。

（2）使用1,2-丙二醇利用微室系统的原子模拟和实验表明，壳蛋白相互作用变化很大，并且与作者提出的多组分粗粒模型一致。

（3）此外，研究结果表明，固有的弯曲角度控制着这些微室的大小。总的来说，该模拟和实验为通过调节外壳蛋白之间的相互作用来控制微外壳的大小和组装提供了指导。

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Curt Waltmann, et al. Kinetic Growth of Multicomponent Microcompartment Shells. ACS Nano. 2023

DOI：10.1021/acsnano.3c03353

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c03353




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