陆军科学家已经发现了如何构建新型合成生物分子复合物，他们认为这是生物模拟先进材料的关键一步。他们的作品最近出现在3月份的“自然化学”杂志上。
来自美国陆军作战能力发展司令部陆军研究实验室，陆军公司研究实验室(也称为ARL)和德克萨斯大学奥斯汀分子生物科学系的研究人员组成的研究小组将成对的带相反电荷的合成蛋白结合起来形成等级有序的，对称结构通过他们称为“超荷电蛋白组装”的策略。
ARL的综合生物学研究科学家Jimmy Gollihar博士，以及德克萨斯大学奥斯汀分校的教授，Drs。Andrew Ellington和David W. Taylor，Jr。合作完成了这一发现。
研究人员表示，合成蛋白质单位的表面电荷被人工增加，以产生带正电荷或带负电荷的蛋白质单位来产生超荷电蛋白质。此功能允许团队创建仅由电荷驱动的自组装结构。
作为这种能力的证明，该团队使用计算建模来设计两种荧光蛋白，一种是超级阳性蛋白，另一种是超级阴性蛋白。
Gollihar解释说，当团队合成并混合相反增压的荧光蛋白时，它产生了良好有序的聚集体。
“我们的简单带电蛋白质以一种在自然界中未被观察到的方式组装成有序的结构，”Gollihar说。“这些原体是两对带相反电荷的荧光蛋白的聚集体。一旦原体形成，它们就可以通过改变溶液的离子强度或pH来可逆地组装。在非常低的离子强度下，蛋白质组装成大于细菌细胞。“
Gollihar表示，这开始解决有关如何将蛋白质结构设计成高级材料模板的问题。
“生物学在埃斯特罗姆级别的规模上是特殊的，目前的制造方法无法获得，”他说。“通过研究这一级别的自组装和功能化，应该证明可以为许多与陆军相关的应用制造纳米级材料。
他说，合成生物学是一个关键的技术领域，具有破坏性的潜力，可以塑造陆军在未来的作战环境中如何战斗并获胜。
“这些努力之后将尝试设计具有适合陆军应用的独特性质的蛋白质结构，例如生物传感和功能性涂层，”Gollihar说。“这种结构的现成组装表明，结合相反增压的蛋白质变体对可以提供广泛的机会，通过其他未编程的相互作用产生新的结构。”
这项基础工作将继续扩大规模和组成，作为军事环境转型合成生物学的一部分，或ARFORM的重要研究计划之一TRANSFORME。
“TRANSFORME是关于生物过程的可编程控制，不仅允许多域操作中的远征能力，而且还允许在操作节奏下适应，这可以定义一个国家在战斗中的主导地位，”项目经理Dimitra Stratis-Cullum博士说。互感器。