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Sequence-defined合成聚合物是一种很有前途的新类的材料,发现其潜在的应用在广泛的领域,包括纳米技术和生物医学。亚博网站下载不幸的是,这些聚合物的传统合成相关的各种限制。因此,美国军队支持的一组研究人员最近发现flexizymes可以用来改善这种聚合过程。
Sequence-Defined聚合物(sdp)是什么?
sdp和sequence-defined寡聚物(sdo)链分子单体单元组成的一个特定的顺序。在每个链分子的sdo和sdp存在单体的序列是相同的其他分子和功能的细胞功能的生物组织的蓝图。通过化学方法合成时,sdo和sdp已经应用于纳电子学设备、分子识别系统、高密度信息系统,生物医学治疗,等等。
传统方法合成的Sequence-Defined聚合物
在实验室,sequence-defined生物聚合物的生成是通过改变RNA, DNA,多肽分子表现出广泛的绑定和催化特性。一些最常见的临床sdp的合成方法包括聚合酶链反应(PCR)、体外蛋白表达,或固相合成(SPS)。
尽管不同的实验室技术可用于这个目的,sdp是有限的化学合成核酸和多肽类似物的合成聚合酶和核糖体。因为聚合酶只能利用单核苷酸作为底物,合成聚合物的多样性可能由这些酶明显受阻。除了克服聚合物有限多元化的问题,研究人员也感兴趣开发替代策略都是可伸缩的和可持续的。
操纵自然聚合
为了扩大生物聚合物可被公众使用的数量,研究人员仍然好奇如何自然聚合过程,比如是通过的大肠杆菌(大肠杆菌蛋白质生物合成系统,可以做到这一点。这样的努力工作相信不同核糖体单体的结合成一个单一的高分子化合物会导致广泛的新型疗法的发展,酶,和材料。亚博网站下载
迄今为止,自然核糖体已被用来作为模板聚合物链的伸长通过选择性添加大量化学基质,其中一些包括羟基酸、肽、寡聚foldamer-peptide混合动力车,non-amino羧酸。这公司是第一个通过共价附件这些单体转移rna(图示),创造了氨酰基板。一般来说,这个过程是通过一个称为化学氨酰化过程,其中包括5的合成的-phospho-2 -deoxyribocytidylylriboadenosine (pdCpA)二核苷酸,然后其次是耦合的氨基酸酯基质。最后,酶与截断结扎tRNA完成这样的经典之中aminoacyl-tRNAs合成。
Flexizymes的崛起
Flexizymes (Fxs)是一种核糖酶来源于tRNA合成酶。生物过程中翻译,tRNA合成酶催化过程称为氨酰化,这发生在一个反密码子的tRNA链被指控其匹配的氨基酸。在自然界中,这一过程中扮演着重要角色在决定的遗传代码。因此,研究人员最初开发Fxs希望创建一个独特而灵活的核糖酶,可以有选择地作为氨酰化催化剂的操纵基因序列。
除了允许研究人员在实验室创建第二个遗传密码,Fxs也使科学家创建相似的现代实验代理人古代遗传编码改善RNA的起源和演化的理解。迄今为止,三个不同类型的Fxs开发识别特定的组合substrate-activating集团,其中包括eFx, dFx, aFx。而efx酰化tRNA与cyanomethyl酯(CME)激活酸,dFxs相反认识dinitrobenzyle酯(DNBE)激活non-aryl酸和aFxs识别(2-aminoethyl) amidocarboxybenzyl硫代酸酯(ABT)离开组织。
Flexizymes SDP生产
最近的一项研究由美国军队支持的一组研究人员利用外汇技术的电流范围扩大化学基质用于template-guided聚合。为此,共有37个苯丙氨酸衍生物,苯甲酸衍生物,heteroaromatic单体,脂肪族单体合成,用作潜在外汇基质充电。总37基质的研究在这项研究中,研究人员发现Fxs能够收取32基质tRNA分子。
值得注意的是,一些指导原则建立的过程中这些Fx-catalyzed反应。例如,缺电子基板的好感度也表现出低水平位阻的羰基被确认显示更高的兼容性与外汇系统相比,电子基板。此外,某些化学组笨重在自然界中被发现是不容忍的酰化的网站。
一旦小说tRNA-monomers是由外汇集成方法,评估他们的核糖体聚合功能。这些肽的效用混合动力车在bioconjugation然后通过imine-forming反应的起始的醛和肼tRNA单体之间。这个实验证实的能力Fxs最终创建适用于sdp的创造创新的高性能材料和治疗药物。亚博网站下载
引用和进一步阅读
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