科学家用人工细菌合成非天然蛋白质!
合成生物学家试图创造具有自然界中所没有的形式和功能的新生命。尽管科学家们离制造出完全人工的生命形式还有很长的路要走,但他们已经制造出了半合成的生物体,它们拥有扩展的遗传密码,使它们能够制造出以前从未见过的蛋白质。在一项近日发表在《JACS》上的研究中,研究人员已经优化了一种半合成细菌,可以有效地生产含有非天然氨基酸的蛋白质。图片来源:JACS 地球上所有的自然生命形式都使用一个由核苷酸脱氧腺苷(dA)、脱氧鸟苷(dG)、脱氧胞苷(dC)和脱氧胸腺嘧啶(dT)组成的四个字母的遗传密码来存储信息。在DNA双螺旋中,dA与dT成对,dG与dC形成DNA阶梯的"梯级"。最近,研究人员制造出了可以相互结合的合成核苷酸。当他们把这些非天然的核苷酸放入基因中,细菌就可以复制DNA,将序列转化为RNA,然后再转化为含有非常规氨基酸的蛋白质。然而,细菌往往不能像自然序列那样有效地利用这些合成序列。因此,Lingjun L......阅读全文
用于外源蛋白质生产的细菌表达系统
细菌表达系统有各种各样的载体和宿主菌可供选择,大部分工程菌的增殖时间短, 不仅便于快速评价实验结果,而且降低了技术和设备无菌要求的严格性。经过简单的调整, 许多在实验室规模下具有的这些内在优点在大规模的自动生产过程中也具有 。实验步骤一、使用大肠杆菌生产外源蛋白有越来越多的细菌表达系统可用于外源蛋白
研究利用人工智能预测蛋白质“光学指纹”
蛋白质是生命的基石,生物的功能依赖于既稳定而又灵活可变的蛋白质结构。蛋白质的光谱响应信号,尤其是紫外光谱,可以称之为蛋白质骨架的“指纹”。这个“光学指纹”,经过理论模拟的解读,可以揭示出精确的蛋白质结构,为生命科学和医学诊断提供极其重要的信息。 然而,蛋白质的结构极其复杂多变,需要做大量的高精
2025蛋白质组学大会之聚焦计算与人工智能蛋白质组学
2025年10月14日上午,计算与人工智能蛋白质组学(Computational and AI Proteomics)专题分论坛顺利召开。本场会议由本领域学者谢鹭教授、温翰教授、迟浩教授、曾文锋教授、Yasset Perez-Riverol教授共同召集和组织。来自海内外的多位知名学者围绕该领域的
细菌对于蛋白质和氨基酸的代谢试验
细菌对于蛋白质和氨基酸的代谢原理为:不同种类的细菌分解蛋白质的能力不同。细菌对蛋白质的分解,一般先由胞外酶将复杂的蛋白质分解为短肽(或氨基酸),渗入菌体内,然后再由胞内酶将肽类分解为氨基酸。具体试验方法有:①明胶液化试验;②吲哚试验(靛基质试验);③硫化氢试验;④尿素酶试验;⑤苯丙氨酸脱氨酶试
细菌对于蛋白质和氨基酸的代谢试验
1.明胶液化试验 (1)原理:某些细菌可产生一种胞外酶-明胶酶,能使明胶分解为氨基酸,从而失去凝固力,半固体的明胶培养基成为流动的液体。 (2)方法:将被检菌穿刺接种于明胶培养基,于22℃培养7d,逐日观察结果。若用35℃孵育,因明胶在此温度下自行液化,故在观察结果前,先置4℃冰箱内30min,再看
细菌对于蛋白质和氨基酸的代谢试验
明胶液化试验(1)原理:某些细菌可产生一种胞外酶-明胶酶,能使明胶分解为氨基酸,从而失去凝固力,半固体的明胶培养基成为流动的液体。(2)方法:将被检菌穿刺接种于明胶培养基,于22℃培养7d,逐日观察结果。若用35℃孵育,因明胶在此温度下自行液化,故在观察结果前,先置4℃冰箱内30min,再看结果。(
多西环素如何影响细菌的蛋白质合成?
多西环素通过抑制细菌蛋白质的合成来发挥抗菌作用。具体来说,它结合到细菌的30S核糖体亚基上,从而阻止氨酰tRNA与mRNA-核糖体复合物结合,进而抑制蛋白质链的延长。 核糖体是细菌中负责蛋白质合成的关键结构,由两个亚基组成:大亚基(50S)和小亚基(30S)。在蛋白质合成过程中,mRNA携带着
人工智能成功预测蛋白质的相互作用
美国科学家主导的国际科研团队在最新一期《科学》杂志撰文指出,他们利用人工智能和进化分析,绘制出了真核生物的蛋白质之间相互作用的3D模型,首次确定了100多个可能的蛋白质复合物,并为700多个蛋白质复合物提供了结构模型,深入研究蛋白质相互作用有望催生新的药物。 研究负责人之一、美国西南大学人类发
-科学家首次人工合成兴奋剂蛋白质
促红细胞生成素(EPO)是由肾脏自然产生的,该物质因在环法自行车赛中作为兴奋剂使用而臭名昭著。EPO通常用于治疗贫血导致的癌症、艾滋病及慢性肾脏疾病。该化合物的合成异常困难。 利用生物化学技术,科学家从头拼凑出了这样一个完整的蛋白质激素,并证明了它与自然版本的激素一样在小鼠身上奏效。如果能
人工设计病毒样颗粒可有效传递治疗性蛋白质
在体内作为核糖核蛋白传递基因编辑剂的方法比核酸传递方法具有安全优势。 1月12日,在发表于《细胞》的一项研究中,研究人员报告了工程设计的无DNA病毒样粒(eVLPs)的工程设计和应用,它可以有效地包装和传递碱基编辑器或Cas9核糖核蛋白。
蛋白质二级结构预测-人工神经网络方法
人工神经网络是一种复杂的信息处理模型。随着神经网络研究的兴起,科学家们也将神经网络用于生物信息学,其中包括二级结构的预测、蛋白质结构的分类、折叠方式的预测以及基因序列的分析等等。将神经网络用于二级结构预测的最早是由Qian和Sejnowskit提出的,他们受到神经网络在文字语言处理方面应用的启发,将
《科学》:人工智能几秒便可设计“原创”新蛋白质
今年6月,韩国监管机构批准了首款由人类设计的新型蛋白质制成的新冠肺炎疫苗。该疫苗基于一种球形蛋白质“纳米颗粒”,由研究人员在10年前通过劳动密集型试错攻关研制而成。现在,随着人工智能(AI)的巨大进步,美国西雅图华盛顿大学(UW)生物化学家David Baker领导的一个团队,只需几秒钟——而不是几
人工设计病毒样颗粒可有效传递治疗性蛋白质
在体内作为核糖核蛋白传递基因编辑剂的方法比核酸传递方法具有安全优势。 1月12日,在发表于《细胞》的一项研究中,研究人员报告了工程设计的无DNA病毒样粒(eVLPs)的工程设计和应用,它可以有效地包装和传递碱基编辑器或Cas9核糖核蛋白。
2025蛋白质组学大会之人工智能与教育
2025年10月13日上午10点10分在广州白云国际会议中心国际会堂揭阳厅,第12届AOHUPO大会暨第8届AOAPO大会暨π-HuB国际大科学计划第三届全球峰会暨第13届CNHUPO大会分论坛“人工智能与教育 Artificial Intelligence and Educatin”顺利举办。
人工智能设计的蛋白质能被“武器化”吗?
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518933.shtm人工智能设计的蛋白质能被用作生物武器吗?为了避免这种可能性,以及避免烦琐的政府监管,3月8日,美国研究人员发起了一项倡议,呼吁安全、合乎道德地使用蛋白质设计。美国西雅图华盛顿大学计算生
我国科研团队提出人工合成细菌治疗肿瘤新方法
记者4日从中国科学院深圳先进技术研究院了解到,由深圳先进技术研究院和中国科学院上海营养与健康研究所的科研人员利用人工合成的细菌开展肿瘤治疗研究,揭示了这种合成细菌能够抑制肿瘤生长的关键原理,为进一步“改造”细菌、治疗恶性实体瘤提供了新方法。研究成果在线发表于国际学术期刊《细胞》。 近年来,随着
人类一种蛋白质可能“借”自细菌毒素
据新华社电 发表在最新一期美国《细胞》杂志上的一项研究显示,人体内一种负责细胞间交流的关键蛋白质可能“借”自细菌毒素。 细菌毒素.jpg 人体细胞内一种名叫Teneurins的跨膜蛋白质在人体胚胎发育和神经系统连接中起着关键作用。美国芝加哥大学和斯坦福大学的研究人员对这种蛋白质进行了
人类一种蛋白质可能“借”自细菌毒素
据新华社电 发表在最新一期美国《细胞》杂志上的一项研究显示,人体内一种负责细胞间交流的关键蛋白质可能“借”自细菌毒素。 人体细胞内一种名叫Teneurins的跨膜蛋白质在人体胚胎发育和神经系统连接中起着关键作用。美国芝加哥大学和斯坦福大学的研究人员对这种蛋白质进行了基因序列分析,并将其结构
人类一种蛋白质可能“借”自细菌毒素
发表在最新一期美国《细胞》杂志上的一项研究显示,人体内一种负责细胞间交流的关键蛋白质可能“借”自细菌毒素。 人体细胞内一种名叫Teneurins的跨膜蛋白质在人体胚胎发育和神经系统连接中起着关键作用。美国芝加哥大学和斯坦福大学的研究人员对这种蛋白质进行了基因序列分析,并将其结构与其他蛋白质结
细菌可将蛋白质合成为性能更优异的生物蛛丝
在科学研究领域,仿生相对属于一种创新的捷径。但与天然的蛛丝相比,实验室合成的效果普遍不太理想。好消息是,华盛顿大学圣路易斯分校的研究人员,刚刚找到了新的方法 —— 借助细菌的力量,将大号的蛋白质,转变为多项关键性能不逊于天然产物的合成蛛丝。已知的是,蛛丝比在强度媲美钢铁的同时、韧性又优于凯夫拉(
人类一种蛋白质可能“借”自细菌毒素
人体细胞内一种名叫Teneurins的跨膜蛋白质在人体胚胎发育和神经系统连接中起着关键作用。美国芝加哥大学和斯坦福大学的研究人员对这种蛋白质进行了基因序列分析,并将其结构与其他蛋白质结构的数据进行比对。分析结果显示,这种跨膜蛋白质同与其功能相似的蛋白质“长得”不一样,结构更接近于一种桶状、有螺旋
人工智能首次成功从零生成原始蛋白质
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515806.shtm (图片来源:IAN C. HAYDON)1月26日,美国Salesforce Research、Profluent Bio等机构在《自然-生物技术》上发表了一项研究成果,该研
《自然》发表研究:人工智能破解蛋白质复合物密码
在蛋白质结构预测上,人工智能革命仍在继续。一年前,软件程序首次成功地模拟了单个蛋白质的3D形状,其精确度与几十年前的实验技术测出的一样准确。今年夏天,研究人员利用人工智能程序编程了一个近乎完整的人类蛋白质结构目录。 现在,美国研究人员更进一步,使用人工智能技术确定了不同蛋白质之间可能的相互作用
基于人工智能的通用蛋白质工程方法成功开发
蛋白质工程基于蛋白质的灵活性,通过人工手段改变氨基酸序列,实现对蛋白质结构和功能的修饰和改造。与基因组工程相比,蛋白质工程可直接对蛋白质分子进行操纵,借助突变的迭代积累,快速完成蛋白功能优化和创新。 蛋白质工程改造策略包括结构引导的蛋白质理性设计和定向进化,但这些方法往往依赖经验,存在实验周期
基于人工智能的通用蛋白质工程方法成功开发
蛋白质工程基于蛋白质的灵活性,通过人工手段改变氨基酸序列,实现对蛋白质结构和功能的修饰和改造。与基因组工程相比,蛋白质工程可直接对蛋白质分子进行操纵,借助突变的迭代积累,快速完成蛋白功能优化和创新。蛋白质工程改造策略包括结构引导的蛋白质理性设计和定向进化,但这些方法往往依赖经验,存在实验周期长、成本
ACS Cent Sci:制造出可与细菌细胞通信的人工细胞
在一项新的研究中,来自意大利特伦托大学的Sheref Mansy和同事们开发出通过细菌版本图灵测试(Turing Test)的人工细胞。图灵测试指的是开发人工智能来与人类智能竞争。 图灵测试是由数学家阿兰-图灵在半个多世纪前设计的。这项测试声称如果一台计算机能够欺骗一个人认为她或他正在与一个真
细胞也用“洗涤剂”!蛋白质帮细胞自主消灭细菌
像很多人一样,细胞也会用“清洁产品”抵御细菌。 这种细胞“洗涤剂”实际上是一种蛋白质,人体大多数组织都能产生这种分子,它可以清除入侵的细菌,就像清洗油渍的洗洁精。在杀死沙门氏菌之前,像洗涤剂一样的蛋白质APOL3必须通过细菌外膜。图片来源:霍华德·休斯医学研究所 美国霍华德·休斯医学研究所研
最新研究揭示蓝细菌受光/暗调控的蛋白质降解
光对于光合生物(包括高等植物和蓝细菌)是必需的,并参与调控蛋白质的合成与降解。光调控的蛋白质降解是光合生物中蛋白质质量控制的重要机制,其中最典型、研究最深入的是光系统II反应中心D1蛋白,其光诱导的降解和修复是光合作用能持续进行的保证。此外,是否存在大量未被发现的受光调控的蛋白质降解及修复尚不清
人工智能算法有助于快速分析蛋白质折叠结构
近日,英国《自然》杂志报道,美国哈佛大学医学院生物学家AlQuraishi开发出新型人工智能算法,能够快速分析预测蛋白质三维结构,大大提高蛋白质三维结构预测的效率,将预测时间从若干小时或几天缩短至几毫秒。 报道称,蛋白质三维结构与蛋白质功能密切相关,当前生物学界一大挑战在于如何基于氨基酸序列预测蛋
Nature子刊:AI像造句一样设计人工蛋白质
近年来,人工智能(AI)已在医学、生物学及制药领域中展示出广阔的发展前景。特别是在蛋白质设计和工程领域,基于 AI 技术创建人工的蛋白质序列已经成为现实,并可能被用于治疗各种疾病。 日前,来自 AI 研究企业 Salesforce Research 、合成生物学公司 Tierra Biosci