Новый метод манипулирования структурами малых клеток для использования в ряде биотехнических приложений, включая производство биотоплива и вакцин, был разработан группой ученых под руководством Кентского университета.
Исследователи сделали это, создав усовершенствованную систему, позволяющую синтезировать внутри клеток нанореакторы, которые можно использовать для преобразования сахара в топливо. Та же технология может быть использована для покрытия наночастиц белками, чтобы их можно было использовать для создания вакцин.
Исследователи перепроектировали и спроектировали крошечные бактериальные клеточные структуры, известные как органеллы, чтобы ими было легче манипулировать и использовать для превращения бактерий в «клеточные фабрики».
Органеллы диаметром около 100 нм, известные как бактериальные микрокомпартменты (BMC), естественным образом содержат специфические метаболические пути, по существу связанные серии химических реакций. Хотя BMC обладают огромным потенциалом в области биотехнологии, основным препятствием для их использования является сложность нацеливания новых путей и процессов в BMC контролируемым образом.
Чтобы решить эту проблему, исследователи из Школы биологических наук Кента переработали ключевой поверхностный компонент BMC, который позволяет им не только усваивать белки внутри BMC, но и отображать их на поверхности органеллы.
Для достижения этого исследователи из Кента, работая с другими учеными из Университетского колледжа Лондона, Бристольского университета и Лондонского университета королевы Марии, использовали пару взаимодействующих пептидов, разработанных в Бристоле, для нацеливания белков на эти внутриклеточные органеллы. Эта технология облегчила отображение белков на поверхности BMC.
Использование синтетической биологии позволило исследователям реконструировать один из компонентов оболочки BMC, что, в свою очередь, позволило им использовать ту же технологию для интернализации белков внутри BMC.
Кентский доктор Мэтт Ли, ведущий научный сотрудник проекта, сказал: «Этот прорыв может открыть возможность использования этих органелл для широкого спектра применений, включая производство биотоплива, а также для доставки лекарств и разработка вакцины. Он демонстрирует возможности синтетической биологии для достижения полезных приложений в биотехнологии».