【化学生物学】渗透压诱导合成细胞的重构与激活

设计构建刺激响应下能够进行稳态调节和适应性调控的人工合成细胞具有重要挑战。近日，湖南大学刘剑波课题组构建了基于含膜液液相分离液滴的合成细胞能够进行渗透压应激诱导的体积反应；研究表明低渗膨胀增加了膜通透性及促进物质跨膜转运，使得内源性酶反应和人工级联信号可以通过渗透压诱导触发和增强。稳态调节赋予生命系统适应外部刺激的能力，通过化学能和机械能的相互转化，维持对局部环境的控制。有趣的是，哺乳动物系统中的体内平衡机制可以通过多种途径与细胞体积的变化相联系，这些途径分别由低渗或高渗条件下的渗透膨胀和收缩激活。低渗应激会引发细胞体积的快速扩张并激活细胞适应过程，包括膜厚度的改变、细胞骨架重组、大分子拥挤和离子强度的变化以及特定信号通路的触发。刘剑波课题组采用磷脂双层膜的 ………………………………