陸軍科學家已經發(fā)現了如何構建新型合成生物分子復合物，他們認為這是生物模擬先進材料的關鍵一步。他們的作品最近出現在3月份的“自然化學”雜志上。

來自美國陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部陸軍研究實驗室，陸軍公司研究實驗室(也稱為ARL)和德克薩斯大學奧斯汀分子生物科學系的研究人員組成的研究小組將成對的帶相反電荷的合成蛋白結合起來形成等級有序的，對稱結構通過他們稱為“超荷電蛋白組裝”的策略。

ARL的綜合生物學研究科學家Jimmy Gollihar博士，以及德克薩斯大學奧斯汀分校的教授，Drs。Andrew Ellington和David W. Taylor，Jr。合作完成了這一發(fā)現。

研究人員表示，合成蛋白質單位的表面電荷被人工增加，以產生帶正電荷或帶負電荷的蛋白質單位來產生超荷電蛋白質。此功能允許團隊創(chuàng)建僅由電荷驅動的自組裝結構。

作為這種能力的證明，該團隊使用計算建模來設計兩種熒光蛋白，一種是超級陽性蛋白，另一種是超級陰性蛋白。

Gollihar解釋說，當團隊合成并混合相反增壓的熒光蛋白時，它產生了良好有序的聚集體。

“我們的簡單帶電蛋白質以一種在自然界中未被觀察到的方式組裝成有序的結構，”Gollihar說。“這些原體是兩對帶相反電荷的熒光蛋白的聚集體。一旦原體形成，它們就可以通過改變溶液的離子強度或pH來可逆地組裝。在非常低的離子強度下，蛋白質組裝成大于細菌細胞。“

Gollihar表示，這開始解決有關如何將蛋白質結構設計成高級材料模板的問題。

“生物學在埃斯特羅姆級別的規(guī)模上是特殊的，目前的制造方法無法獲得，”他說。“通過研究這一級別的自組裝和功能化，應該證明可以為許多與陸軍相關的應用制造納米級材料。

他說，合成生物學是一個關鍵的技術領域，具有破壞性的潛力，可以塑造陸軍在未來的作戰(zhàn)環(huán)境中如何戰(zhàn)斗并獲勝。

“這些努力之后將嘗試設計具有適合陸軍應用的獨特性質的蛋白質結構，例如生物傳感和功能性涂層，”Gollihar說。“這種結構的現成組裝表明，結合相反增壓的蛋白質變體對可以提供廣泛的機會，通過其他未編程的相互作用產生新的結構。”

這項基礎工作將繼續(xù)擴大規(guī)模和組成，作為軍事環(huán)境轉型合成生物學的一部分，或ARFORM的重要研究計劃之一TRANSFORME。

“TRANSFORME是關于生物過程的可編程控制，不僅允許多域操作中的遠征能力，而且還允許在操作節(jié)奏下適應，這可以定義一個國家在戰(zhàn)斗中的主導地位，”項目經理Dimitra Stratis-Cullum博士說?；ジ衅鳌?/p>