首次创造出能在活细胞中工作的核糖体
最近審查:02.07.2025
生物学家首次在实验室条件下成功生成核糖体(一种负责蛋白质合成的非膜细胞器)。该研究小组已在一份科学期刊上发表了他们的研究成果。一些专家认为,这一发现将有助于开发新的药物和生物材料。
科学家将这种人造细胞类器官命名为Ribo-T,并指出其运作机制与天然细胞类器官不太相似。
这种细胞器是细胞最重要的组成部分,它以蛋白质(包含在基质RNA中)的一级结构信息为基础,将氨基酸合成蛋白质。科学家将这个过程称为翻译。
细胞器含有两个在细胞内平行存在的亚基,但在合成蛋白质分子的情况下,它们结合在一起,而在合成完成后,亚基分离。
这种人工核糖体是由伊利诺伊州药学院的亚历山大·曼金(Alexander Mankin)领导的研究小组研制的。人工核糖体的主要区别在于,转化过程完成后,亚基不会分离。
研究小组表示,Ribo-T的速度与天然核糖体的速度大致相同。科学家指出,这个速度足以维持机体的正常生长和细胞分裂(科学家在将人工核糖体引入细菌细胞后得出了这样的结论)。
专家们将我们体内核糖体的工作与专业厨师的工作进行了比较,后者用我们熟悉的食物创造出了烹饪艺术的杰作。核糖体也根据自身结构信息,创造出数千种不同的蛋白质。
此前,在实验室中构建核糖体的尝试也曾失败。两年前,一个研究小组以轮烷分子为基础,成功构建出某种类似细胞器的模型,并通过某种方法构建出核糖体。但这些模型均无法在活细胞内合成蛋白质,只能在人工环境中进行。
亚历山大·曼金(Alexander Mankin)的研究小组成功构建出一个功能齐全、可在自然条件下工作的人工核糖体。专家表示,这将有助于科学家更好地理解蛋白质合成过程,并增加药物研发的可能性。
科学家解释说,天然核糖体无法合成某些类型的蛋白质(这个过程并非自然界所具备),但人工细胞器可以重新配置,使其能够与任何蛋白质协同作用。科学界认为,曼金团队的这项工作可以从根本上改变药物研发的方法,并将有助于研制具有特定特性的药物,以及阻断细菌细胞功能的抗菌剂。