受无膜细胞器启发的生物材料设计
生物物理
2022-09-08 v1 材料科学
摘要
区室化在广泛的细胞语境中无处不在，尤其体现于无膜细胞器 (MOs) 的形成。无膜细胞器 (MOs) 是相分离液体区室，提供细胞内生物分子与代谢活动的时空控制。尽管 MOs 展现出高效组分调控、热力学亚稳性、环境敏感性与可逆性等引人注目特性，其形成由源自内在无序蛋白 (IDPs) 简单基序的弱非共价相互作用驱动。理解 IDPs 的自然设计及液液相分离行为，不仅将揭示 MOs 对细胞生理与疾病病理贡献的洞见，也为动态生物分子储库、自调控生化反应器与刺激响应系统的从头设计提供灵感。本文综述了促成 MOs 组织的 IDPs 序列与结构特征。描述了遵循这些原理形成的人工 MOs，包括自组装肽、合成 IDPs、聚电解质与肽-聚合物杂化物。最后，我们阐释应用并讨论 MO 启发生物材料的潜力，举例涵盖生化反应器、合成生物学、药物发现与药物递送。
引用
@article{arxiv.2104.10927,
title = {Biomaterial design inspired by membraneless organelles},
author = {Jianhui Liu and Fariza Zhorabek and Ying Chau},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.10927},
year = {2022}
}