第五百一十章 蛋白質合成機(第2/3頁)
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“我們透過化學反應,還可以使其相互交聯,層疊組裝成奈米網路,與此同時,我們又加入一些輔助因子,幫助彈性蛋白進行摺疊,比如加入去垢劑或者脂質體,就可以使其表層的附屬多肽形成一層光滑的薄膜。”
“啪啪啪!”衛康忍不住鼓起掌來:“真是令人驚歎。請為我詳細講解一下這臺神奇的機器吧。”
“好的。”薛珅走上前去,指著機器的不同部位,滔滔不絕地講解起來。
“這臺機器採用了一種固相肽合成技術,只需要加入含有相應氨基酸的化學物質,就能合成所需的蛋白質。”
“在合成的每一步中,這些化學物質都會透過含有樹脂床的加熱反應迴圈,進行最佳化後,形成每個肽鍵只需要1分鐘,長達86個氨基酸的胰島素前體,在一個半小時內就能組裝完成。”
“我們對合成的胰島素進行了詳細的分析,結果顯示,其功能和結構與天然人胰島素完全一樣。”
“為了提高成功率,找到每個反應的最佳配方,我們在許多不同條件下進行了氨基酸特異性偶聯反應,終於組裝除了一個通用的流程。”
“每個反應的平均效率超過了99.99%,即使在組裝數百個氨基酸的蛋白大分子時,也能將差異率降低到0.01%以下,大大提高合成的成功率。”
“目前這臺機器還是試驗機,每個反應過程都需要實驗員手動操作,所以他們得時刻盯著,不能出錯。”
“當然,我們還在繼續對機器進行最佳化,使整個製造過程實現自動化,這樣蛋白質合成後,切割,純化和摺疊步驟也會隨之發生,不需要任何人工干預。”
“等到最佳化完成後,任何一個實驗員都可以進行操作,只要簡單地走過去,在機器上輸入一串蛋白質序列,它就能將這些氨基酸串在一起,等到反應結束時,就能夠得到想要的任何蛋白質。”
“哇!”聽完以後,衛康瞬間有種不明覺厲的感覺,他好奇地問道:“這跟常用的基因工程技術好像完全不一樣,有什麼差別嗎?”
“當然不一樣,這是一種全新的技術改進。”
“您應該知道,人體中存在的大多數蛋白質都長達400個氨基酸,而這些氨基酸一共只有20種。”
薛珅看見衛康緩緩點頭,不由亢奮起來,語調也變得愈發高昂。
“事實上,這20種氨基酸構成的多肽鏈可能是地球上用途最多的材料。
“作為一名奈米技術科學家,我們最基本的目標就是能夠利用蛋白質多肽鏈的多樣性去構建任意三維形狀。”
薛珅說到這裡,臉上洋溢起一股俯瞰天下的自信神態,卻又馬上收斂起來,恢復了謙遜。
他乾笑一聲道:“當然,我們目前離這一目標還有些遙遠,正在朝著這個方向前進。”
“言歸正傳,蛋白質的合成目前採用的是重組基因技術,將含有定製蛋白質編碼的DNA分子植入大腸桿菌或者酵母菌等微生物中,用來大量製造這種蛋白質。”
“胰島素以及其他生物酶,都是使用這種技術製造。”
“但這種傳統基因技術也有一些缺點,微生物能構建的蛋白質比較有限,只能製造小分子多肽,對於自然界中沒有的人工蛋白質就有心無力了。”
“甚至對於大分子蛋白質也束手無策,因為大分子蛋白質在構建時會形成預料之外的摺疊與結構。”
“所以,透過化學反應合成蛋白質才是更優良的技術,不但能夠合成大分子蛋白質,還能加入自然界中沒有的人工氨基酸,構造全新的人工蛋白質。”
“蛋白質的形狀主要由它的氨基酸序列和環境因素決定,在正確的溫度,PH以及鹽濃度等條件下,氨基酸序列會自發摺疊成功能性的三維蛋白質結構。”
“如果有人足夠聰明,就能夠透過氨基酸序列來人工合成蛋白質。”
“當然,蛋白質人工合成過程困難重重,因為蛋白質會在化學反應中摺疊成一系列過度狀態,在真實的生命中,這種摺疊發生在幾毫秒之內,蛋白質足夠小的話甚至只需要幾微秒。”
“所以我們還有很長的路要走。彈性蛋白分子也是因為它結構比較特殊,能夠交聯在一起,相對而言容易一點,如果是真正的700個氨基酸的蛋白質大分子,我們目前實現起來還有較大的困難。”
衛康心情愉悅地一揮手,說道:“無妨,飯要一口一口吃,路要一步一步走,你們能有現在的成果,我感到深深的自豪。”
“聽你說了這麼多,我對人造血管更加期待了。”
“那麼,”他有些迫不及待地搓搓手,道:“讓我看看真正的生物人造血管吧。”
“這就是了。”薛珅抑制住內心的激動,小心翼翼地拿出一個玻璃皿,獻寶一樣將其展示在衛康面前。