西亚试剂：肌球蛋白和驱动蛋白马达的光远程调控

在你身体的每一个细胞中，微小的蛋白马达不停地赶工以维持你的生命。肌肉移动，细胞分裂，DNA缠绕——这些都是生物学的核心组成部分。但关于它们是如何工作的仍不清楚。为了帮助生物学家了解的更多，斯坦福大学的一个生物工程研究团队已经设计了一套蛋白质马达，可以通过光远程调控。

“生物学充满了这些可以执行复杂任务的纳米机器，”这项研究的领导者、生物工程学的副教授泽夫·科比说。“我们想知道，它们是如何将化学能转化为机械功，并在细胞内执行它们的特殊任务。”

包括了博士生中村宗秋的科比研究团队，设计了对光反应的蛋白马达的蓝图。将来自于不同生物体的DNA拼接在一起，例如猪，粘菌和燕麦，燕麦具有光检测组件。并且生物工程师为每个蛋白马达创建了DNA密码。

发表于2014年8月3日的《Nature Nanotechnology》的一篇论文中，中村、科比以及他们的同事描述了一种远程控制的纳米马达。当被光照射时，新的蛋白质马达就会改变方向或速度。“这是非常精细的空间控制，你可以在这个非常精致的方法中决定光线的范围以及马达的控制，”科比说。能够实时控制马达应该是细胞和发育生物学家试图研究生物的力和运动的一个福音。

“这是我们朝着细胞和生物体内部、以及与生物学家更紧密合作的一个全新项目，”科比说。现在，他和他的研究团队有一个基本的蓝图，并自定义这些马达便于那些研究特定任务的生物学家。

“在我们研究的进一步阶段中，我希望我们能够为细胞生物学家提供工具，使他们能够改变细胞环境中非常特殊的分子马达的属性，”科比说。

还有使用生物学以外的可控马达的可能性，例如，在诊断装置中。科比指出，研究人员成功利用分子马达执行类似于它们生物学作用的功能，例如“分子转运，分子分选，以及分子聚集。”

但首先，科比正在重建这些马达，整合之前从未在生物学中见过的功能，努力阐明它们真实的本性。

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