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在这项研究中，研究人员专注于对硝基-L-苯丙氨酸 (pN-Phe)，这是一种非标准氨基酸，既不属于二十种标准氨基酸之一，也未在自然界中观察到。pN-Phe 已被其他研究小组用于帮助免疫系统对它通常不会响应的蛋白质产生响应。

Kunjapur 说：“硝基化学官能团具有有价值的特性，并且一直没有被试图重新连接新陈代谢的人们充分探索。”“pN-Phe 在文献中也有一个很好的历史——它可以添加到小鼠的蛋白质上，再输送回小鼠体内，免疫系统将不再耐受该蛋白质的原始版本。这种能力有望治疗或预防由免疫系统难以锁定的流氓蛋白质引起的疾病。”

遗传密码扩展方法使研究人员能够增加由 DNA 编码的可用氨基酸的“字母表”。通过将代谢工程技术与遗传密码扩展相结合，研究人员能够创建一个自主生产硝化蛋白质的系统。

“由于硝基官能团化学，我们选择作为该项目目标的氨基酸是非常规的，我们领域的许多科学家可能没有预料到它可以通过生物合成来制造，”Kunjapur 说。

这项研究的下一步是优化他们的方法以合成更多的硝化蛋白质，并将这项工作扩展到其他微生物。长期目标是进一步完善该平台，以用于与疫苗或免疫疗法相关的应用，这些努力得到了 Kunjapur 2021 年 AIChE Langer 奖和 2022 年美国国立卫生研究院院长新创新者奖的支持。为了进一步支持这一长期目标，Kunjapur 和本文第一作者、博士生 Neil Butler 共同创立了 Nitro Biosciences。

“我认为其中的含义很有趣，因为你可以利用细菌的主要新陈代谢，它产生不同化合物的能力，并且通过一些修改，你就可以扩展它的化学库，”巴特勒说。“硝基功能在生物学中很少见，标准的 20 种氨基酸中也没有，但我们发现细菌的新陈代谢具有足够的可塑性，可以重新连接以创建和整合这种功能。”

Kunjapur 补充说，“细菌是潜在有用的药物输送载体。我们认为我们已经创造了一种工具，可以利用细菌在体内产生目标抗原的能力，并利用硝化的能力同时照射这些抗原”

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