蛋白质产量多300倍的“超级酵母”

　　

生物通报道：来自美国加州的研究人员报告说，他们发明了一种新型的遗传修饰酵母细胞。这种超级酵母制造的复杂蛋白量是之前酵母的300倍。

 

这些超级酵母将可能促进生产和降低新一代蛋白质药物的价格，这种药物有可能用于治疗糖尿病、肥胖和其他疾病。这项研究的文章发表在5月14日的《Journal of the American Chemical Society》上。

 

在这项研究报告中，华人学者王磊（Lei Wang）和王谦(Qian Wang)解释说，这种酵母能够加速含有所谓非自然氨基酸的蛋白质的制造。

 

活体生物通常使用相同的一套由20个氨基酸构成的基本氨基酸来制造蛋白质。研究人员制造出了另外的氨基酸，即非自然氨基酸（UAA），这种氨基酸有可能构建出各种具有医疗和工业应用价值的新蛋白质。但是，研究人员很难高效地将这些UAA整合到有用的蛋白质产物中去。

 

两位王博士报告了这个问题的一个解决方案。他们将大肠杆菌的高效的蛋白质制造机器的部分插入到高级些、但不能高效制造蛋白质的酵母细胞机器中。

 

这项操作的结果是创造出一种能够制造出含有UAA的复杂蛋白质的转基因酵母细胞，并且其蛋白质产量是正常酵母细胞的300倍。

 

另外值得一提的是，哈佛医学院的研究人员此前成功在酵母细胞中合成了一种以DNA为基础的记忆环。这一成果标志着人们向着合成生物学领域又前进了重要一步。

 

在利用随机的DNA小片断构建出基因后，Pamela Silver教授的实验室的研究人员不但重构了基因的动态过程，而且还创造出了一种能够预测记忆如何接收的数学模型。这项研究的结果发表在2007年9月15日的《Gene and Development》杂志上。

 

研究人员建立的这个记忆环的成份很简单，就是两个编码蛋白质（转录因子）的基因。转录因子能调节基因活性。他们将这两个新合成的转录因子编码基因放入一个酵母细胞中，然后让细胞接触半乳糖。第一个基因被设计成在接触半乳糖时开启表达，并产生一种能够附着并活化第二个基因的转录因子。这就是反馈环路的开始。

 

第二个基因还能产生一种转录因子。但这个转录因子就好像一个回力棒一样，能够来回摇摆并结合到同一个基因。这使得这个基因再次产生相同的转录因子，再一次绕回去、再次活化基因。也就是说，第二个基因能够通过它创造出的转录因子来连续开启自己。

 

接着，研究人员除去半乳糖使得第一个基因被关闭，即使这样，这个反馈环路仍然继续运行。（生物通雪花）