封面故事 · Nat. Chem. Biol.设计作品解析 No.10
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本文撰稿：Rena
Expanding the product portfolio of fungal type I fatty acid synthases
Nature Chemical Biology Vol. 13, No. 4
封面设计师：Nicole 学术支持：Magon
项目编号：SD20170118f-10+
本次松迪设计的封面作品（官网编号：ID=616），出自国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Chemical Biology》2017年2月第13卷第4期，由瑞典查尔姆斯理工大学（Chalmers University of Technology），Jens Nielsen教授、中科院大连化物所赵宗保研究员所发表的研究文章。
文章主要阐述了对真菌I型脂肪酸聚合酶(FASs)的研究。研究者通过将异源酶嵌合在反应室中，赋予了嵌合酶新功能，将酰基-ACP/COA从常规脂肪酸转向中短链脂肪酸和甲基酮。
图1. Nat. Chem. Biol. 封面
当今，“脂肪”在人们的眼中似乎总会是一个不太好的代名词——相当一部分人为了让它减少，用尽了节食、健身等各种方法。然而事实上，如果真的完全离开脂肪，我们就无法生存了：尤其是当没有脂肪酸的时候。
脂肪酸（Fatty acid），是指一端含有一个羧基的长烃链。它们被用于人体内的两件重要事情：其一，构建组成细胞周围和内部所有膜的脂质，另一，作为浓缩的能量来源与甘油连接形成脂肪，储存能量。如果我们吃得太多，就会导致身体增加多余的脂肪。
图2. 脂肪酸（部分）的化学分子结构
真菌I型脂肪酸合酶（FASs），通常有一个或两个多肽编码，是具有两个分离的相同区室的大型酶，其中ACP结构域位于反应室，由两个柔性接头锚定到反应室壁和中心轮，酰基载体蛋白结构域在基底和嵌在反应室壁上的催化活性点间来回移动。
为了更好地表现出它的这些特征，在图像设计中，我们运用了联想式的创意，将其描绘成了如下的形态，如同由众多五彩斑斓的丝带拉花组成的花环。弯卷的各色蛋白质链分布堆积，让人联想到派对宴会上的气雾喷彩，为画面带来了活力的感觉。
图3. 脂肪酸合酶的三维结构（原始素材由文章作者提供）
实验通过将异源酶嵌合在反应室中，将酰基-ACP/COA从常规脂肪酸，转向中短链脂肪酸和甲基酮。在构图中，我们将这一进程形象地比作“化学工厂”的加工过程，将其置于三维结构当中，反应后的产物则由分子链结构表示。
图4. “化学工厂”的反应示意图
考虑到ACP及其相邻接头在反应室中摆动，研究者推测这些柔性区域可以容易地被修饰，使用酰基-ACP的异源酶可以嵌合到FAS的反应室中构建新型FAS，拓展脂肪酸合成途径的产物谱。
据了解，研究团队下一步将专注于使用改性酶建立酵母细胞工厂、使用葡萄糖生产化学物质和燃料，希望能深入了解这种改性后的新型真菌脂肪酸合酶的生化和结构基础。他们已经申请了一项发明专利，并且专门建立酵母细胞工厂的Biopetrolia生物工程公司也密切参与，以促进技术发展使其经济可行。
论文链接：http://www.nature.com/articles/nchembio.2301
参考资料：
[1] PDB-101: Fatty Acid Synthase
[2] Yeast Cell Factories Key to Sustainable Alternative Fuels
[3] 燃料可持续不用愁：异源酶嵌入脂肪酸合酶就行啦
[4] 嵌合异源酶赋予真菌I型脂肪酸合酶新功能
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别人的图挺好看，我想画应该用什么软件好？
我的图分辨率很大啊，为什么还是不清楚？
图像有那么多格式，有什么区别？
矢量图和位图是什么鬼，投错了出版社还拒收？
我的修改意见回来了，可是我居然看不懂？
图像采集出了问题，我不想重新做实验啊，怎么办？
为什么我的eps插入到word里就变了？
我的图在我电脑上看还好好的，一到别人电脑怎么就出问题了？
怎么在压缩图像的同时质量还能不损失呢？
我明明存成矢量格式了，为什么不能无限放大？
……
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