斯蒂芬妮·M
麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所的麦克弗森 艾哈迈德·巴德兰和他的团队正在为蛋白质生产和抗生素发现改造核糖体
功劳:凯西·阿特金斯 核糖体是细胞中催化蛋白质生产的复杂分子机器
艾哈迈德·巴德兰是麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所的布罗德研究员，他和他的实验室致力于设计新型核糖体，产生具有新特性的蛋白质
现在，团队已经朝着这个方向迈出了重要的一步
他们想出了一种高通量的方法来构建核糖体，使用不同微生物的部分，并测量和优化核糖体催化蛋白质生产的能力
这项发表在《自然通讯》上的研究详细描述了30多种不同的核糖体成功插入大肠杆菌的过程
大肠杆菌细胞
因为抗生素通常针对各种细菌的核糖体，新方法可能是一种快速测试仅针对特定人类病原体核糖体的新抗生素的方法
该论文的资深作者巴德兰说:“随着该领域转向以限制广泛耐药性获得为目标的靶向抗生素，我们现在有能力筛选新药，并有可能发现抑制人类病原体核糖体的分子，但不是共生细菌。”
这项工作也为研究人员提供了合成生物学的新工具
“前情提要，E
第一作者娜塔莉·科尔伯说:“大肠杆菌核糖体代表了合成生物学家可用的大部分工具包。”她当时是布罗德研究所的研究助理，现在是斯坦福大学的研究生
“我们有兴趣将该工具包扩展到其他物种的核糖体，并将其用于新的应用
" 核糖体混配 合成生物学研究人员通常使用大肠杆菌的部分
但这限制了研究人员创造更多种类分子的能力
艾哈迈德的团队首先想了解为什么让不同物种的核糖体在大肠杆菌中工作如此困难
大肠杆菌细胞
为了做到这一点，科尔伯、巴德兰和他的同事使用了正交翻译，这种技术迫使核糖体专门产生一种特定的蛋白质——在这种情况下，是绿色荧光蛋白(GFP)
如果核糖体在新的环境中工作，研究人员可以立即看到细胞产生绿色荧光蛋白并发出绿色荧光
利用这种技术，科学家们确定来自细菌的核糖体与大肠杆菌密切相关
大肠杆菌很容易翻译绿色荧光蛋白
细菌的遗传差异越大，它们的核糖体在大肠杆菌中工作就越困难
大肠（杆）菌的
但是该团队能够通过从原始细胞中引入与核糖体相关的关键核糖核酸和蛋白质来改善远亲细菌核糖体的功能，使核糖体更有家的感觉，并诱导其在大肠杆菌中工作
大肠（杆）菌的
然后，研究人员开发了通用的正交翻译工程规则，可以扩展到任何报告蛋白，并在对其他荧光蛋白的测试中证实了这些规则的有效性
“使用这种方法，我们现在可以根据微生物相对于大肠杆菌的位置，挑选出位于进化树某处的微生物
我们可以预测让它们的核糖体高效运转的方法，”巴德兰说
巴德兰和他的团队现在计划将他们的方法开发成一个平台，用于筛选核糖体特异性抑制的抗生素，并研究工程核糖体的生物技术应用
“没有理由只用E
合成生物学中的大肠杆菌核糖体
“这真的让你能够利用达尔文进化在不同物种间产生的所有能力
"
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