kk体育有 线月总结有代表性论文共计31篇，亮点进展10篇，内容偏向合成生物化学、合成微生物组、合成生物学元件与工具设计、蛋白质工程等4大领域，研究热点为蛋白质从头设计、CRISPR系统优化及应用、机器学习辅助生物过程探索等。

　　本文为合成生物学月度科研进展汇总，依据合成生物学契合度、发表期刊影响力、学术创新性、科学传播广度等进行归纳总结。本文仅代表编者观点，排序未有任何实质意义。

　　加利福尼亚大学微生物学、免疫学和分子遗传学学系周正洪团队在《Nature Communications》

　　蚊子唾液蛋白的天然结构揭示了与病原体传播相关的结构域”的文章，通过cryoID方法确定了SGS1的天然结构，表明该3364氨基酸长度的蛋白具有Tc毒素样Rhs / YD shell结构，四个受体结构域和一组C端菊花链螺旋。这些螺旋部分屏蔽在Rhs/YD shell内，并准备变构为预测的跨膜螺旋。这种构象转变，以及SGS1表面的众多受体结构域可能是促进孢子体/虫媒病毒侵入唾液腺和操纵宿主免疫反应的关键。# 合成免疫学

　　抗体片段中光活性和光反应性的位点特异性编码”的文章，在表皮生长因子受体EGFR靶向抗体片段7D12特定位置引入了光笼式酪氨酸pcY和对苯甲酰基-L-苯丙氨酸Bpa，其中pcY起控制结合与否作用，Bpa则充当结合后的共价连接支架。结果表明，在暴露于365nm光下时，原本不结合的7D12会以共价形式特异性地结合到EGFR上，有望进一步扩大抗体的应用。

　　中科院深圳先进技术研究院蔡林涛团队在《Science Advances》

　　使用酶驱动和巨噬细胞接力的双生物引擎自适应微/纳米机器人，用于胃肠道炎症治疗”的文章，报告了一种具有自我推进和自我适应能力的双生物引擎酵母微/纳米机器人（TBY-robot），可以通过酶 - 巨噬细胞切换（EMS）自主导航到发炎部位进行胃肠道炎症治疗。结果显示，基于EMS的递送使患病部位的药物积累增加了约1000倍，显着减轻了结肠炎和胃溃疡小鼠模型中的炎症并改善了疾病病理。总体而言，kk体育这些自适应TBY机器人是一种潜在的精准治疗胃肠道炎症和其他炎症性疾病的安全策略。

　　使用自动化和机器学习的高通量微生物培养组学”的文章，提出了一个开源的高通量机器人菌株分离平台，通过机器学习方法，利用菌落形态和基因组数据最大限度地提高了分离微生物的多样性，并能够有针对性地挑选特定种属，实现了分离菌株的按需快速生成。

　　美国华盛顿大学西雅图分校生物化学系David Baker团队在《Nature》

　　使用深度学习从头设计荧光素酶”的文章，从合成荧光素二苯基特拉嗪作为目标底物出发，首先通过docking确定了NTF2样超家族具有与底物结构互补的拓扑结构，后通过一种基于深度学习的方法以及Rosetta蛋白质序列设计平台，产生了大量包含不同口袋形状的NTF2样超家族蛋白质结构，并成功设计了编码这些结构的序列。通过实验验证，获得了一种具备最强活性的小型耐热荧光素酶LuxSit-i，该酶催化效率与天然荧光素酶相当，且具备更高的底物特异性。

　　基于蓝藻色素的双向光诱导二聚体BICYCL的工程研究”的文章，kk体育通过为红色/绿色GAF结构域设计合成光依赖性相互作用器，开发了双向，基于蓝藻色素的光诱导二聚体BICYCL，所用方法可全然扩展到其他波段响应的CBCR的工程改造中。BICYCL是目前用于控制PPI的最小光遗传学工具之一，可实现绿开/红关或红开/绿关控制，状态选择性达800倍。07

　　使用生物传感器XylS和机器学习设计甲苯降解酶XylM的底物特异性”的文章，探究了基于生物传感器的酶工程方法是否可以应用于机器学习。作为模型实验，目标是调整XylM的底物特异性，以提高非天然底物2，6-二甲苯酚的转化率。设计了响应产物3-甲基水杨酸的荧光蛋白报告通路，并以荧光强度为指标，产生可供定向进化机器学习的训练数据。经过两个周期的机器学习辅助的定向进化，得到了一个4突变菌株，其产率为野生型的15倍。总体而言，该工作表明，使用生物传感器的间接酶活评估方法具有足够高的定量能力和通量，可用作机器学习的训练数据来源，扩展了机器学习在酶工程中的多功能性。

　　南京理工大学环境与生物工程学院金明杰团队在《Science Advances》

　　大数据挖掘、理性修饰和祖先序列重建推断出可用于生物炼制的多种木糖异构酶”的文章，采用系统发育引导的大数据挖掘、理性修饰和祖先序列重建策略，探索了新的具有酿酒酵母活性的木糖异构酶。通过大量设计和筛选，确定了13个新的具备酿酒酵母活性的木糖异构酶。kk体育此外，还证明了N端片段对维持木糖异构酶活性的重要性。通过对高活性菌株进行测序，进一步分析了从适应性实验室进化中获得的潜在遗传靶点。总体而言，该工作描述的系列酶挖掘方法为探寻其他稀缺但有价值的酶提供了实用参考。

　　通过化学抑制末端连接途径调节突变结果并改善CRISPR-Cas9诱导断裂的精确基因编辑”的文章，发现抑制非同源末端连接NHEJ或聚合酶θ介导的末端连接TMEJ可以用来改变CRISPR-Cas9的突变结果。研究表明，ART558作为聚合酶θ的高效抑制剂，可以十分鲁棒地抑制CRISPR-Cas9介导双键断裂的TMEJ过程。最后，发现TMEJ和NHEJ的组合化学抑制可以提高同源驱动修复HDR介导的精确基因编辑的效率，提出了一种提高基因组工程保真度和安全性的稳健策略。

　　中国农业大学生物学院植物环境适应性国家重点实验室秦峰团队在《Nature Genetics》

　　突出抗旱玉米种质的基因组组装和遗传解剖”的文章，报告了一种突出的抗旱基因型CIMBL55的高质量基因组组装。基因组和遗传变异分析表明，CIMBL55中发现了108个抗旱候选基因的65个有利等位基因，这可能为其优异的抗旱性奠定了遗传基础。值得注意的是，编码网状蛋白的ZmRtn16被确定通过促进液泡H-ATP酶活性来促进抗旱性，这突出了液泡质子泵在玉米抗旱中的作用。组装好的CIMBL55基因组为遗传解剖和提高植物抗旱性提供了基础，以支持全球粮食安全。

　　专题介绍合成生物学每月科研进展专栏以总结合成生物学最新科研进展为首要任务，涉猎包括但不限于Nature、Science、Cell 、Nature子刊、kk体育Science子刊、kk体育Nucleic Acids Research、PNAS等20多种核心期刊，内容跨定量合成生物学、合成基因组学、合成生物化学、合成微生物组学、合成免疫学、基因组工程、材料合成生物学、细胞与基因治疗、合成生物自动化设备、基因线路、蛋白质工程、代谢工程、合成生物学元件与工具设计等领域，旨在以最快捷的方式、最便利的平台让读者获取到自己感兴趣的合成生物学最新研究成果。