氨基酸,是分成生物體一切蛋白和該組織的極其重要化學(xué)成分,是靈魂的理論依據(jù)。氨基酸在生物技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域展現(xiàn)出極其重要的功用,其中許多氨基酸可被用做開發(fā)療法肝炎、白血病和病征等傳染病的抗生素。但是,合成氨基酸是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜、歷時(shí)的流程,在生態(tài)學(xué)上,多個(gè)胺基酸通過底物連接起來成形肽,肽經(jīng)過多級(jí)接合后成形氨基酸。如何更快催化氨基酸?這一原因是近來研究者依然設(shè)法徹底解決的原因。人工縮減胺基酸間的連接時(shí)間,似乎是一個(gè)潛在的有效率新方法。一項(xiàng)來自普林斯頓大學(xué)(麻省理工)數(shù)學(xué)系教授舍曼 · 彭特埃爾(Allen Pentelute)制作團(tuán)隊(duì)的不斷更新深入研究將會(huì)做到這一最終目標(biāo)。據(jù)科學(xué)論文詳細(xì)描述,他們可以在幾小時(shí)內(nèi)將數(shù)百種胺基酸連接起來到獨(dú)自,加速療法白血病、肝炎和其他傳染病的抗生素以及按需要治療法的開發(fā),甚至強(qiáng)制研究者通過相結(jié)合蛋白之中不存有的胺基酸來其設(shè)計(jì)人工氨基酸。關(guān)的深入研究科學(xué)論文已刊登在《科學(xué)研究》(history)月刊上。彭特埃爾指出,“通過采用非天然胺基酸或相同去除,你可以其設(shè)計(jì)成帶有優(yōu)于生態(tài)學(xué)機(jī)能的‘新型’氨基酸,這些氨基酸在生物生存環(huán)境下是不不太可能催化的?!?/span>深入研究技術(shù)人員指出,他們可以通過生物化學(xué)新方法生產(chǎn)線逾 164 個(gè)胺基酸的氨基酸氨基酸,其中包含蛋白和介素。他們概述了這些合成氨基酸之中的一小部分,以致于它們的機(jī)能與自然環(huán)境導(dǎo)致的氨基酸十分。迄今,在生物體之中辨認(rèn)出的大多數(shù)氨基酸長(zhǎng)達(dá)可高達(dá) 400 個(gè)胺基酸。催化這些氨基酸必需將所需要氨基酸的遺傳送達(dá)到安插小鼠的工廠的蛋白之中。這一流程用做對(duì)病原體或發(fā)酵蛋白開展撰稿,以導(dǎo)致血糖和其他抗生素,比如類固醇。“這是一個(gè)歷時(shí)的流程?!迸餐ば袠I(yè)諾和諾德(Novo Nordisk)生物化學(xué)深入研究部門羅伯特 · 哈里斯(George Schmidt)指出,他也是該科學(xué)論文的編者之一?!笆紫?,你必需只用的遺傳,并且了解到有關(guān)有機(jī)體蛋白生態(tài)學(xué)的專業(yè)知識(shí),這樣你就可以其設(shè)計(jì)氨基酸的表達(dá)出來?!?/span>20 世紀(jì) 60 九十年代,英國(guó)生命體微生物學(xué)家約瑟夫 · 貝倫格倫(Richard Merrifield)指出了另一種生產(chǎn)線氨基酸的新方法,他不久也因在固相肽催化(Liquid安factor peptide reaction,SPPS)應(yīng)用領(lǐng)域的重大貢獻(xiàn),而得到了 1984 年的醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。生物體用來研發(fā)氨基酸的胺基酸有 20 種,通過采用貝倫格倫指出的新方法,一直必需大概一個(gè)時(shí)長(zhǎng)才能把一個(gè)胺基酸加進(jìn)到蛋白質(zhì)上。近來,彭特埃爾制作團(tuán)隊(duì)發(fā)明人了一種更為更快的新方法來開展這些質(zhì)子化,這種新方法基于一種被稱之為擴(kuò)散生物化學(xué)的關(guān)鍵技術(shù)——更快擴(kuò)散肽催化(Automated pass安wave peptide reaction,AFPS)。在他們的電腦之中,微生物通過機(jī)械泵和液壓結(jié)合,在催化流程之中的迭代,微生物周而復(fù)始通過一個(gè)裝上塑料床下的攪拌冷卻劑。在建模的設(shè)計(jì)方案之中,成形每個(gè)底物少于必需 2.5 分鐘,逾 25 個(gè)胺基酸的肽可以在差不多一時(shí)長(zhǎng)內(nèi)催化。隨著這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的的發(fā)展,生產(chǎn)線多種氨基酸抗生素的諾和諾德的公司開始與彭特埃爾的研究所合作關(guān)系,催化較短的多肽和氨基酸。為了超出這個(gè)旨在,深入研究技術(shù)人員必需降低在胺基酸間成形鈦鍵的質(zhì)子化工作效率。對(duì)于每一個(gè)質(zhì)子化,之前的工作效率為 95% 到 98%,但要只想催化較短的氨基酸,工作效率必需將近 99%。“如果我們或許很擅于研發(fā)肽,那我們就可以通過擴(kuò)充關(guān)鍵技術(shù)來研發(fā)較短的氨基酸,” 彭特埃爾問道,“我們的想要是,其設(shè)計(jì)兩臺(tái)電腦,應(yīng)用程序可以前行到電腦年前,將氨基酸基因組讀取電腦之中,然后將這些胺基酸高效地連接起來在獨(dú)自,再次你就可以給予你不想的氨基酸。這是相當(dāng)帶有娛樂性的,如果有一步反應(yīng)物工作效率并未吻合 100%,你就不能給予你不想的氨基酸。”為降低催化存活率并找尋每個(gè)質(zhì)子化的最佳新方法,深入研究技術(shù)人員在相同必需下開展胺基酸抗原催化質(zhì)子化。深入研究技術(shù)人員指出,他們?cè)谶@項(xiàng)深入研究之中擬定了一個(gè)常用的條款,使得每個(gè)質(zhì)子化的少于工作效率很低 99%,當(dāng)這么多的胺基酸被相連成形小分子氨基酸時(shí),這就有了顯著的相同。所示|被深入研究制作團(tuán)隊(duì)稱之為 “ Amidator” 的氨基酸自動(dòng)合成科學(xué)儀器科學(xué)論文第一編者蘿拉 · 伯格蘭普夫(Emily Hartrampf)指出,“如果你只想研發(fā)氨基酸,這額外的 1% 偏差都會(huì)導(dǎo)致極大的相同,因?yàn)槎紩?huì)有提煉吸取,而且你也必需為每個(gè)投身的胺基酸給予頗高的存活率。透過這種新方法,深入研究技術(shù)人員可以催化含 164 種胺基酸的分選蛋白 E(Sortase E)、含 86 個(gè)胺基酸的血糖原(proinsulin)、含 129 個(gè)胺基酸的外源(lysozyme)和其他氨基酸。所需要的氨基酸需要經(jīng)過制備,然后接合變成恰當(dāng)?shù)膱A形,這會(huì)為整個(gè)催化流程降低幾個(gè)時(shí)長(zhǎng)。所有制備的催化氨基酸都以毫克用量得到,占有產(chǎn)量的 1% 到 5%。深入研究技術(shù)人員還次測(cè)試了 5 種催化氨基酸的生態(tài)學(xué)機(jī)能,辨認(rèn)出它們與生態(tài)學(xué)表達(dá)出來的類似于十分。深入研究技術(shù)人員問道,更快分解成所需要氨基酸基因組的技能不應(yīng)可以加速抗生素開發(fā)和次測(cè)試的飛行速度。這項(xiàng)新科技還可以將活蛋白 基因 字符的 20 種胺基酸外的其他胺基酸建構(gòu)到氨基酸之中,相當(dāng)大擴(kuò)充了不太可能研發(fā)成的氨基酸抗生素的構(gòu)造和機(jī)能生態(tài)系統(tǒng)。“這為氨基酸抗生素生物化學(xué)的引領(lǐng)過渡到了路段,” 哈里斯指出,“ 這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)或許為現(xiàn)在的造紙業(yè)流入了重新不太可能,為更快辨認(rèn)出基于多肽和氨基酸的生物技術(shù)給予了重新出路。”現(xiàn)在,深入研究技術(shù)人員恰巧優(yōu)化這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),使其可以催化總長(zhǎng)高達(dá) 300 個(gè)胺基酸的氨基酸。他們還不遺余力使整個(gè)生產(chǎn)線流程自動(dòng)控制,比方說氨基酸催化時(shí),需任何人工干預(yù)需開展擠壓、制備和接合。