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这项研究得到了日本科学技术振兴机构 (JST) 战略基础研究促进计划 CREST“用于长 DNA 合成和自主人工细胞创建的人工细胞反应器系统”研究领域 (编号 JPMJCR19S4)、GteX“大规模并行蛋白质打印机系统的开发”研究领域 (编号 JPMJGX23B1)、ASPIRE“日英合作开发人工光合细胞系统”(编号 JPMJAP24B5) 和科学研究补助金“Kikagaku S”(编号 JP19H05624) 的支持。 术语表(注1) 真核生物:具有细胞核并被核膜包围,且含有线粒体等细胞器的生物的统称。它们包括动物、植物和真菌,具有比原核生物更复杂的细胞结构。 (注2)内在无序蛋白质是在生理条件下不能形成三维结构的蛋白质,与酶等折叠成特定的三维结构才能发挥功能的蛋白质不同。分子间多样化的相互作用网络推动液-液相分离,形成称为凝聚层的液滴。 (注3)液-液相分离:均质液体混合物自发分离成两个具有不同成分的液相的现象。单一聚合物(如天然存在的变性蛋白质)可发生相分离,形成致密相和稀相,或者两种不同组成的致密相(如葡聚糖和聚乙二醇)。 (注4)肽标签:一种用于连接特定蛋白质的短氨基酸序列。通过将DNA序列遗传整合到蛋白质中,可以很容易地将其添加到蛋白质中。本研究中使用的肽标签具有拉链式结构,使得它们能够相互互锁并进行特定结合。另一方面,由于它几乎不与其他分子或蛋白质结合,因此可以利用这一特性选择性地将特定蛋白质结合在一起。在该系统中,一个肽标签附着在IDP上,另一个肽标签附着在要掺入IDP相的蛋白质上。 (注5)分子信标:用于检测特定DNA或RNA序列的核酸探针,具有包含荧光染料和猝灭剂的环状结构。在没有目标序列的情况下,荧光就不会出现,但一旦与序列结合,分子的形状就会发生变化,发出荧光并变得可检测。这可以实时确认样本中特定基因或 RNA 的存在。

在人造细胞内创建模拟细胞核的分隔结构

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