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为解决人工细胞合成膜组分功能蛋白的难题，研究人员开展 CFPS 系统与 GPVs 整合研究。发现体外转录翻译的融合蛋白可直接嵌入囊泡膜，使 GPVs 自主生长，为合成细胞发展提供多功能策略。
生命的奥秘始终吸引着科学家不断探索，人工细胞的构建作为模拟生命系统的关键方向，一直备受关注。其中，构建具有自主合成构件和功能分子能力的人工细胞是核心目标之一。将无细胞蛋白质合成（cell-free protein synthesis, CFPS）系统封装在囊泡平台内，虽推动了人工细胞向更复杂的生物仿生方向发展，但如何将功能蛋白合成并整合为膜组分仍是一大挑战。在这样的背景下，开展相关研究以突破这一瓶颈、推动人工细胞领域的发展显得尤为必要。
为解决上述问题，相关研究人员开展了 CFPS 系统与球状蛋白囊泡（globular protein vesicles, GPVs）整合的研究。GPVs 是一种由功能折叠蛋白组装而成的囊泡平台。研究得出，模块化融合蛋白作为 GPV 的构建模块，其体外转录和翻译能够促进新合成的融合蛋白直接整合到囊泡膜中，该系统支持膜组分的表达，使 GPVs 表现出自主生长的特性。这一研究成果发表在《Biomacromolecules》上，为合成细胞的发展带来了重要突破。
研究中用到的主要关键技术方法包括体外转录翻译技术，用于实现模块化融合蛋白的合成。
研究结果如下：
- 成功实现 CFPS 系统与 GPVs 整合：通过相关实验操作，将 CFPS 系统与 GPVs 进行整合，为后续研究奠定了基础。
- 融合蛋白嵌入囊泡膜：实验表明，体外转录翻译的模块化融合蛋白可直接嵌入 GPV 的囊泡膜中，这是实现 GPVs 自主生长的关键步骤。
- GPVs 自主生长：由于膜组分的成功表达，GPVs 能够表现出自主生长的特性，验证了该系统的有效性。
研究结论表明，该研究成功将 CFPS 系统与 GPVs 整合，利用体外转录翻译的融合蛋白实现了其向囊泡膜的直接整合，使 GPVs 具备自主生长能力。这一方法在合成细胞发展中取得了实质性进展，提供了一种通用且稳健的策略，可通过从头蛋白质生产扩展可实现的生物仿生功能的范围，为人工细胞领域的进一步发展和应用开辟了新的道路。
