可人工控制光合成反應的細胞
科技產業資訊室 (iKnow) - 謝威翔 發表於 2018年6月14日
圖、可人工控制光合成反應的細胞
本研究團隊利用光刺激代謝活動，於活細胞中建立蛋白質網絡，並將所有組成包裝到一個細胞中。為了建構生物合成系統，研究人員從植物和細菌各選擇了一種光合胞器(photosynthetic organelle)，能對不同波長的光做反應，一種紅光，另一種為綠光。這些蛋白質包含在簡單的脂質膜中，以及產生三磷酸腺苷（ATP）的酶，ATP是細胞必需的能量來源。當照射紅光時，細胞發生光合作用，產生ATP。照綠光時，生產停止。這種開啟和關閉能量的能力，讓研究人員能控制細胞內的許多反應，包括合成建立細胞和組織的原料－肌動蛋白(actin)。控制和調整肌動蛋白使研究人員能夠控制細胞膜的形狀，並可設計移動細胞的方法。
以往類似的研究也能使用這些蛋白質來生成ATP，但一次只能生成一種。本研究將植物界和動物界的蛋白質相結合，而且可以調節這些細胞的生產能量。也就是說，這種細胞是由單個蛋白質開始，從下往上(bottom-up)設計出來的。研究團隊認為這種人造功能性蛋白質和胞器的細胞環境研究，未來將能實現製造更多功能的人造細胞，並能用在細胞修復術(cellular prosthetics)上。(552字；圖1)
參考資料：
A photosynthetic engine for artificial cells. Harvard，2018/5/29
Photosynthetic artificial organelles sustain and control ATP-dependent reactions in a protocellular system. Nature Biotechnology，2018/5/28
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