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科学家发现“乐高积木的生活”

       罗格斯大学的科学家们发现了“生命的乐高”——四个核心化学结构,它们可以叠加在一起,在每一种生物体内制造无数的蛋白质——在粉碎并解剖近10000种蛋白质以了解它们的组成部分之后。

根据《美国国家科学院院刊》在线发表的一项研究,这四个构件为人类和所有其他生物提供了能量。
      这项研究的结果将导致这些可叠加的、有机的构建模块的应用,用于生物医学工程和治疗蛋白质,以及开发更安全、更高效的工业和能源催化剂——蛋白质和酶,就像不知疲倦的机器人一样,可以反复进行化学反应和传递能量来完成任务。
     “理解这些部分,以及它们在现有蛋白质中的相互联系,可以帮助我们了解如何设计新的催化剂,这些催化剂有可能分解水、固定氮或者做其他对社会非常重要的事情。”这项研究的合作者Paul G. Falkowski教授说。
科学家的研究是在计算机上进行的,利用罗格斯大学的RCSB蛋白质数据库中9500个蛋白质的3D原子结构的数据,一个丰富的关于蛋白质如何运作和进化的信息来源。
      “我们没有一个看起来像40亿年前的化石记录蛋白质,所以我们必须采取我们今天的做法,然后开始倒着走,试图想象这些蛋白质是什么样子的。”这项研究的高级作者Vikas Nanda副教授说,“这项研究是我们第一次能够用上千种氨基酸将其分解成合理的块,而这可能是原始的起源。”
      所有蛋白质的四个基本构件仅仅是一个开始。Nanda说,未来的研究可能会发现五到十个可以作为生物积木的构件。
      他说:“现在我们需要了解如何将这些部分结合起来,制造出更有趣的功能分子。”“那是下一个大挑战。”
      该研究的首席作者是Hagai Raanana,他是环境生物物理学和分子生态学项目博士后助理。共同作者包括罗格斯定量生物医学研究所的博士生Douglas H. Pike和环境生物物理学和分子生态学项目的博士后助理Eli K. Moore。

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