生物系统中的信息处理和细胞信号传导依赖于跨脂双层膜传递
化学信号,但能够实现这一过程的合成系统的例子很少见。已经开发出一种合成换能器,其响应于将
金属离子添加到外部囊泡溶液中而触发脂质囊泡内酯底物的催化
水解。在囊泡的内部隔室中产生的输出信号是通过将
金属离子辅因子与换能器上的头部基团结合以形成具有催化能力的复合物而产生的。
信号转导机制基于
金属离子辅因子通过换能器跨双层的传输,通过添加
镉(II)和
乙二胺四
羧酸分别输入信号。该换能器还配备有一个酰
肼部分,它允许通过与醛的共价结合来调节活性。与糖衍
生物缀合会消除活性,因为所得腙极性太强而无法穿过双层,而与
吡啶衍生物缀合会增加活性。将运输与催化耦合为使用简单组件生成复杂系统提供了一种直接的机制。