湖南大学聂舟团队Angew：开发配体响应的人工蛋白质-蛋白质通讯系统构建用于现场可部署的无细胞生物传感

主要观点总结

该文章介绍了一种新型的配体响应型人工蛋白质-蛋白质通讯系统（LIRAC），旨在解决传统无细胞生物传感系统中存在的复杂性和响应时间长的问题。通过合理设计嵌合DNA适配器，实现了高效、动态且快速响应的蛋白-蛋白通讯。该系统的建立为环境污染物的快速监测和现场分析提供了新的工具。

关键观点总结

关键观点1: LIRAC系统的优势

LIRAC系统通过引入配体介导的变构调控，实现了快速响应的蛋白通讯，将反应时间从传统TXTL系统的数小时缩短至仅10分钟。该系统具有高度的灵敏度和可编程性，能够用于多种环境污染物的快速监测和多重污染物的智能检测。

关键观点2: LIRAC系统的应用

LIRAC系统具有广泛的应用潜力，不仅可以应用于环境污染监测，还为基因编辑和生物传感等领域提供了全新的高效策略。基于其快速响应特性，进一步开发了便携式检测设备和试纸条，能够在现场对环境污染物进行快速分析。

关键观点3: 文章的主要内容

文章首先介绍了当前生物传感系统存在的问题和背景，然后详细描述了LIRAC系统的建立过程、工作原理、性能比较以及在不同领域的应用。最后，文章还展望了LIRAC系统的未来应用和发展前景。

文章预览

生物信息交流的调控依赖于核酸和蛋白质等生物大分子之间的相互作用与通讯。例如，基因表达的转录与翻译通过转录因子（TF）与RNA聚合酶或核糖体等蛋白机器协同实现信号的传递与放大。这些蛋白-蛋白通讯机制构成了生命功能的分子基础，并已在体外被成功模拟和重建。基于该机制的体外转录/翻译（TXTL）系统在生物传感、临床诊断、环境监测等领域展现出重要价值。然而，TXTL系统的高复杂性限制了其实际应用，其依赖于多酶级联体系、多种辅因子及合成底物，且响应时间通常长达数小时，难以满足分钟级快速响应的现场检测需求。因此，开发全新设计的人工蛋白-蛋白通讯系统成为关键任务。近年来，随着生物化学和合成生物学的交叉发展，通过理性设计核酸底物及其化学修饰，人工分子通讯工具在重写蛋白质交互逻辑方面展现了巨大潜力。 ………………………………