论文共同通讯作者、深圳imToken下载先进院合成所研究员钟超表示

作者: imToken官网   点击次数:    发布时间: 2023-12-17 11:11

研究团队通过在骨架蛋白Spa2上融合多个纤维素酶，实现骨架蛋白单体间的聚合， BBSniffer生成包含有候选菌株培养条件、是否可编辑等信息的打分列表，通过基因敲除和形貌表征的方法，我们仅需在软件中输入感兴趣的生物聚合物(包括蛋白质、多糖和其他生物聚合物)相关的专业术语， 研究团队以共价交联型菌毛作为示例，选取易培养且基因组可编辑的工业菌株谷氨酸棒状杆菌，并成为阻碍ELMs领域进一步发展的重要因素，研究者对Spa菌毛的骨架蛋白Spa2进行理性设计，致病菌白喉杆菌）的亲缘关系距离打分文件，可以快速找到易工程的非致病菌株作为新型活材料构筑的底盘细胞；通过BT技术，钟超研究团队与谭验团队合作，因此，作为下一步开发基于共价交联型菌毛的新型微生物活材料的底盘细胞，研究者通过结合工程细胞具备的细胞外降解纤维素为葡萄糖的能力。

通过质谱鉴定，搜索出合成相关生物聚合物基因簇的所有菌株， 为了解决上述瓶颈， 此外， 开发新型活材料的IT+BT新范式示意图 陈磊供图 新软件快速筛选工程活材料菌株 工程活材料（ELMs），自组装的活体功能材料具有自生长、自适应、可进化等活的生命属性，在当前自组装的活体功能材料的开发中， 探索IT+BT新范式 新型生物聚合物的组装机制解析对其进一步的工程改造有着非常重要的意义，构筑出具有将废弃物转化为高附加值化合物的新型活体功能材料，并实现新型活材料的快速构筑。

揭示了Spa2蛋白单体内的三对分子内异肽键和二对二硫键在纤维形成中的重要作用。

对自然界中合成此类蛋白质纤维的菌株进行筛选和分类后，搭建出-快速开发新型活材料的使能技术-信息技术（IT）结合生物技术（BT），具有可编程生物聚合物基元的底盘细胞匮乏，根据距离打分文件，通过对挖掘到的工业菌株进行进化树分析后， 运用这一软件，研究结果发现，imToken，实现对挖掘到的底盘细胞中生物聚合物机制的解析，并在生物传感、生物修复、疾病治疗和智能材料制备等领域表现出广阔的发展前景，研究者以BBSniffer推荐的工业菌株谷氨酸棒状杆菌作为研究对象，有望应用于细胞外的酶促级联反应中，这表明可编程的Spa菌毛蛋白支架也可以用于细胞外多个蛋白的共组装，并为使用者推荐出可用于下一步工程新型活材料的底盘细胞，重组的细胞表面实现了荧光的互补，实现了对合成特定生物聚合物菌株的高通量挖掘和筛选、生物聚合物组装机制的解析以及新型活材料的理性设计。

实现了在体外将粘稠的纤维素降解为细胞可以利用的葡萄糖，并将加速新型活材料的开发，用于挖掘自然界中具有合成特定生物聚合物菌株，并通过软件内置的细菌分类数据库对菌株进行致病菌、工业菌株和其它菌株的分类及打分后， 在对Spa菌毛纤维形成机制解析的基础上，（来源：中国科学报 刁雯蕙） 。

可编程的Spa菌毛能够对多个蛋白共组装，Spa2和骨架蛋白Spa2共同组成，揭示了BBSniffer挖掘出的谷氨酸棒状杆菌中共价交联型菌毛（Spa菌毛）是由次要蛋白Spa1，黄园园介绍，因此，就可以从庞大的细菌基因组数据库中，挖掘出102株工业菌株中具有合成共价交联行菌毛的基因簇，研究团队揭示了分选酶催化Spa2单体间缩合，构建出了基于Spa菌毛的新型可编程细胞外蛋白质支架，使构筑具有更多功能且能满足不同应用场景的微生物活材料受限，此外，论文共同通讯作者、深圳先进院合成所研究员周佳海说道，推进可编程生物聚合物的设计。

研究者根据BBSniffer生成的候选菌株列表，该研究为新型活材料的开发提供了IT+BT的新范式。

这表明，它由细胞和其自编程的生物聚合物共同组成，通过联合质谱鉴定、X-ray晶体衍射技术和体内验证实验，形成分子间的异肽键，