文章專區

2025-02-04客製化的「智慧細胞」 662 期

Author 作者 編輯部

美國萊斯大學(Rice University)的生物工程團隊,運用合成生物學(synthetic biology)的概念成功設計了一套新的細胞電路,讓細胞可以自行檢測是否罹患疾病,並立即做出反應,使「智慧細胞」的誕生更近了一步。

磷酸化(phosphorylation)是在蛋白質中加入磷酸基(phosphate group)的反應機制,與多種細胞功能有關,可以在接收細胞外的訊號後轉化為細胞內的反應,例如移動、分泌物質、對病原體反應或表達基因等。過往研究人員曾嘗試利用此機制進行治療,卻發現這類訊號途徑太複雜且難以操作,因此應用範圍相當有限。但團隊以不同的角度看待磷酸化,認為磷酸化反應中的每個循環都可以視為一個基本單元。於是,他們以新的方式連接各個基本單元,最終構建出新的細胞訊號輸入或輸出途徑。

這種新合成出的磷酸化電路不僅可調整性高,也不會影響細胞的自身反應或生長速度。此外,合成細胞對此電路高度敏感,能對發炎因子等外部訊號快速做出反應。未來,團隊也期望這種合成細胞能為自體免疫疾病、免疫治療副作用帶來新改變。

Yang, X. et al. (2025). Engineering synthetic phosphorylation signaling networks in human cells. Science, 387(6729), 74.