细胞是怎样运送物质的？生物学家揭秘
小杨 / 2020-07-28 08:47:11
百欧博伟生物 《科学进展》杂志即日报道，美国佛罗里达州立大学(FSU)的研究人员对细胞用于移动分子的结构有了新认识。这种结构对细胞代谢、药物运输至关重要。他们还揭示了更多有关形成其外部结构的蛋白质的信息。
“就像快递员要派送形状、尺寸各异的包裹，细胞也需要将各种各样的物质运送到特定位置。”该校化学和生物化学副教授、论文作者Scott Stagg说，“细胞需要将分子运送到细胞内，并在细胞的不同区室之间传递。有一种叫做囊泡的小分子机器，它就像快递员一样，将微型包裹从一个区室运送到另一个区室。”
科学家们之前已经观察到细胞会产生囊泡。他们还观察到一种叫做网格蛋白的蛋白质，它形成了囊泡的外部结构。但网格蛋白如何形成这些结构，以及是什么决定了它的形状，这些问题仍不清楚。
利用高倍显微镜，FSU的研究人员发现了另一种蛋白质——适配蛋白，它可以将多个网格蛋白分子连接在一起，使这些结构呈现出不同的尺寸。他们还发现，网格蛋白外壳可以形成“篮子”形状。这说明网格蛋白能形成的结构远比之前的认知要复杂。
“通过观察由细胞自身形成的网格蛋白包被的囊泡，我们对它有了更多认识。”论文的第一作者Mohammadreza Paraan说，“我们发现了令人惊讶的新结构和模式。”
研究人员发现，在试管中形成的网格蛋白结构与细胞中的观察结果有所不同。Stagg说：“这表明我们还不清楚网格蛋白外套是如何在细胞中调控和发育的。我们的假设是，囊泡所携带的物质决定了外套的形成方式。”
细胞形成囊泡的能力是至关重要的，它是激素、蛋白质和病毒等分子进入细胞，并在细胞内移动的主要载具。如果它停止运作，细胞就会死亡，机体会进入病态。
了解细胞运输同样重要，因为这个过程经常因流感病毒或导致COVID-19的病毒进入细胞而阻断。Stagg说：“理解基于网格蛋白运输的分子机制十分重要，因为这是一个非常基本的过程，它与很多细胞过程密切相关。我们对它理解得越透彻，就越有可能操纵它来做一些事情，比如阻止病毒进入、增强细胞内的药物传递效果，或者调节大脑中的神经递质水平。”
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