Протоклетки — искусственные клетки, которые активны и имитируют живой клетки, перемещая самостоятельно и которые являются биосовместимыми и ферментативно активный теперь можно, используя усовершенствованный метод, разработанный исследователями Пенн государства.
Живые клетки трудно выращивать в лабораторных условиях, поэтому исследователи иногда работать с синтетической клетки, но они имели ограничения исследования из-за отсутствия реальных характеристик ячеек.
«Одна из задач исследования клеток это иногда очень трудно для запуска контролируемых экспериментов на?подвижность клеток, особенно за счет поверхностной активности ферментов,» сказал Даррелл Velegol, почетный профессор химической инженерии. «Исследовательская группа разработала простой способ сделать искусственную клетку, что не все регулярные клетке, как размножаются, генетические мутации или что-нибудь подобное, но он активно двигается. Это важно, потому что, как движутся клетки плохо понимает, особенно то, как ферменты активности играть в ячейку движения».
Протоклетки команды используются для изучения как деятельности субъектов естественных ферментов, такие как АТФазы может стимулировать активное движение протоклетки. Биохимический процесс АТФазы фермента предполагает превращение АТФ (аденозинтрифосфат) в АДФ (аденозин дифосфат). АТП представляет собой сложное органическое химическое вещество, которое обеспечивает энергией живые клетки и АДФ представляет собой органическое соединение, которое играет важную роль в том, как клетки продуцируют и накапливают энергию.
«Попытки подобных экспериментов в последние десятилетия ферменты включены внутри микронных размеров вкладышей называемых полимерных везикул, или на привязи на поверхности твердых частиц», — сказал Subhadip Гоша, докторской исследователь в области химии. «Но эти попытки не имели особого биологического сходства, как наши протоклетки.»
В опытах исследовательской группы, протоклетки имеют фактическое искусственные мембраны состоят из липидов, естественным называется фосфатидилхолин. Атфазную ферменты были включены непосредственно в мембране.
«Наши результаты в основном дают другие исследователи первые шаги к создание искусственных клеток с ферментативной активностью», — сказал Гоша.
Одним из неожиданных результатов исследования, которое было распространено в интернете в августе 2019 года перед окончательной публикации 11 сентября 2019 года, в Проблема букв нано, произошло в ходе экспериментов диффузии, которые были выполнены в едином молекулярном режиме. Как ожидается, движение протоклетки была низкой при низких концентрациях АТФ.
«Довольно удивительно, что движение протоклетки значительно снизился при высокой концентрации АТФ», — сказал ayusman подробнее Сен, Верн М. Willaman профессор химии в Университете штата Пенсильвания.
По словам исследователей, это было так же нелогично, как при нажатии педали газа автомобиль и автомобиль замедляется. После выполнения комплексных контрольных экспериментов, исследователи пришли к выводу, что, когда АДФ концентрация высокая, он может привязать к АТФазы и подавить субстрата активность АТФ, вызывая снижение подвижности.
Имея возможность изготовить ферментативно активный протоклетки открывает новые возможности. Вооружившись этими имитирует подвижных живых клеток, исследователи стремятся выявить фундаментальные механизмы, регулирующие динамику активных мембраны и клеточные движения.?Учитывая нынешнюю ограниченность понимания того, как клетки движутся, в том числе, как действие энзима играет в движение клетки, исследования члены группы считают, что их работа может иметь значительные последствия для будущих медицинских исследований.
«Ключевой задачей является оценка механических сил, которые движут протоклетки движения, и, чтобы обнаружить изменения в структуре фермента в ходе этого процесса», — сказал Фарзад Mohajerani, научный сотрудник в области химического машиностроения. «Зная, что структурно-функциональных связей для движения протоклетки позволит их потенциала в живых организмах, таких как медицинские зондирования и лабораторных анализов».
Вместе с Гоша, Mohajerani, Velegol и сена, другие Пенн государства исследователи, которые принимали участие в исследовании, входили Питер Батлер, заместитель декана по образованию и высшей профессиональной программы в колледже инженерии, профессор биомедицинской инженерии, и Seoyoung сын, докторской исследователь в области биомедицинской инженерии.
Центр Национального научного фонда для химической инноваций поддержал это исследование.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!