宾夕法尼亚州立大学
研究人员创造了一种类似晶体管的“逻辑门”，这是一种多输入控制一个输出的计算操作，并将其嵌入到蛋白质中
他们发现，他们不仅可以利用光和药物雷帕霉素快速激活蛋白质，而且这种激活导致细胞发生内部变化，增强其粘附能力，最终降低其运动能力
学分:宾夕法尼亚州立大学 制造用于精密医疗保健的纳米级计算机一直是许多科学家和医疗保健提供者的梦想
现在，宾夕法尼亚州立大学的研究人员第一次制造出了一种纳米计算试剂，可以控制参与细胞运动和癌症转移的特定蛋白质的功能
这项研究为构建用于预防和治疗癌症和其他疾病的复杂纳米计算机铺平了道路
尼古拉·多克霍兰
宾夕法尼亚州立医学院的托马斯·帕萨南蒂教授和他的同事们——包括宾夕法尼亚州立大学药理学博士后亚沙凡塔·维斯瓦雷亚——创造了一种类似晶体管的“逻辑门”，这是一种多输入控制一个输出的计算操作
“我们的逻辑门只是你可以称之为细胞计算的开始，”他说，“但它是一个重要的里程碑，因为它展示了在蛋白质中嵌入条件运算并控制其功能的能力，”Dokholyan说
“它将使我们对人类生物学和疾病有更深入的了解，并为精确疗法的发展带来可能性
" 该团队的逻辑门由两个传感器域组成，设计用于响应两种输入——光和药物雷帕霉素
研究小组瞄准了蛋白黏着斑激酶(FAK)，因为它参与细胞黏附和运动，而细胞黏附和运动是转移性癌症发展的最初步骤
Vishweshwaraiah说:“首先，我们在编码FAK的基因中引入了一个名为uniRapr的雷帕霉素敏感结构域，该结构域是实验室之前设计和研究的。”
“接下来，我们介绍了对光敏感的领域LOV2
一旦我们优化了这两个域，我们就将它们组合成一个最终的逻辑门设计
" 该团队将修饰的基因插入HeLa癌细胞，并使用共聚焦显微镜在体外观察细胞
他们分别研究了每种输入对细胞行为的影响，以及这些输入的综合影响
他们发现，他们不仅可以使用光和雷帕霉素快速激活FAK，而且这种激活导致细胞经历内部变化，增强其粘附能力，最终降低其运动能力
他们的研究结果今天(11月11日)发表
16)发表在《自然通讯》杂志上
Vishweshwaraiah说:“我们首次表明，我们可以在活细胞内构建一种可以控制细胞行为的功能性纳米计算试剂。”
“我们还发现了FAK蛋白的一些有趣的特征，比如当它被激活时，它在细胞中引发的变化
" Dokholyan指出，该团队希望最终在活的生物体中测试这些纳米计算试剂
论文的其他宾夕法尼亚州立大学作者包括研究生陈家星；文卡特河
希拉克萨尼，博士后；和艾尔丹姆
药理学助理教授塔布达诺夫
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