双极大肠杆菌

对极蛋白定位

两种支架蛋白PopZ与PodJ被同时定位于大肠杆菌的相对两极，为可编程细胞分化提供基础。

Chou, Wei Chun · Huang, Daw Jen · Chu-Chung Hsu, · Wu, Szu Chieh · Chung-Hong, Fang · Ko, Hao Hsien · Yun-Ting, Su · Jiang, Jie-Hong Roland · Huang, Hsiao-Chun

Communications Biology 2025

技术优势

两极同时锚定

通过将PodJ片段工程化为第二支架，并将PodJ凝聚的负调控因子SpmX直接与PopZ融合，使PopZ和PodJ被限制在相反极点上，实现了双极定位。

自动识别双极细胞

开发了基于神经网络的分类方法，能从图像中识别出双极细胞，省去人工判读，加速了双极细胞表型的筛选和后续工程化。

天然不对称分裂架构

双极支架更贴近自然界中普遍存在的两极梯度机制，比单极系统更接近稳健不对称分裂的天然设计，为深入模拟细胞分化提供了结构基础。

应用场景

• 合成生物学：为可编程细胞分化提供双极支架线路，替代单极系统。
• 微生物工厂：双极定位可用于在菌体两端组织不同代谢模块，实现空间分隔的生物合成。
• 生物材料与仿生学：两极蛋白分布模仿天然细胞极性，可作为构建仿生极性材料的活体模板。