佛羅里達(dá)州立大學(xué)的研究人員對(duì)細(xì)胞用來(lái)移動(dòng)分子的微小包裝有了新的見(jiàn)解,這種微小的包裝是細(xì)胞代謝,藥物輸送等的關(guān)鍵。
他們的研究發(fā)現(xiàn)了更多有關(guān)形成那些細(xì)胞包裝外部結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)的信息。該研究成果發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。
研究與合著者,化學(xué)與生物化學(xué)副教授斯科特·斯塔格說(shuō):“就像人類的郵遞員必須運(yùn)送不同形狀和大小的包裹一樣,細(xì)胞也必須將各種物質(zhì)運(yùn)送到它們內(nèi)部的正確隔間。” “他們需要從細(xì)胞外部引入分子,并將它們?cè)诓煌募?xì)胞隔室之間運(yùn)輸,而且它們幾乎沒(méi)有稱為囊泡的分子機(jī)器,其功能就像郵政載體將微觀包裝從一個(gè)隔室移到另一個(gè)隔室。”
科學(xué)家此前曾觀察到細(xì)胞會(huì)形成囊泡,即充滿液體的麻袋,可將物質(zhì)在一個(gè)細(xì)胞內(nèi)或從一個(gè)細(xì)胞移動(dòng)到另一個(gè)細(xì)胞。他們還觀察到一種稱為網(wǎng)格蛋白的蛋白質(zhì)形成了籠狀排列,構(gòu)成了囊泡的外部結(jié)構(gòu)。
但是,關(guān)于網(wǎng)格蛋白如何精確地形成那些結(jié)構(gòu)以及決定其形狀的問(wèn)題仍然存在疑問(wèn)。
FSU研究人員使用大功率顯微鏡發(fā)現(xiàn)了另一種蛋白,稱為銜接蛋白,將多個(gè)網(wǎng)格蛋白分子連接在一起,從而使這些結(jié)構(gòu)具有不同的大小。
他們還表明網(wǎng)格蛋白的外衣可以形成所謂的“籃子”形狀,而科學(xué)家曾經(jīng)認(rèn)為這種蛋白無(wú)法形成,表明網(wǎng)格蛋白的組裝比以前想象的要復(fù)雜。
FSU分子生物物理研究所研究員,該研究的主要作者M(jìn)ohammadreza Paraan說(shuō):“我們通過(guò)觀察由細(xì)胞自身制造的囊泡蛋白獲悉了很多知識(shí)。“我們發(fā)現(xiàn)了令我們驚訝的新結(jié)構(gòu)和樣式。”
研究人員發(fā)現(xiàn),其他研究人員在試管中形成的網(wǎng)格蛋白結(jié)構(gòu)與他們從細(xì)胞中看到的結(jié)構(gòu)不同。
斯塔格說(shuō):“這表明對(duì)于網(wǎng)格蛋白外套組裝是如何調(diào)控和在細(xì)胞中進(jìn)展的,我們尚不了解。” “我們的假設(shè)是,囊泡所攜帶的貨物在決定外套的制造方式中起著一定作用,這解釋了為什么我們看到了不同的結(jié)構(gòu)。”
細(xì)胞形成囊泡的能力至關(guān)重要。這是激素,蛋白質(zhì)和病毒等分子進(jìn)入細(xì)胞并在其中移動(dòng)的主要途徑。如果停止工作,細(xì)胞可能會(huì)死亡,或者疾病可能會(huì)感染生物體。
了解細(xì)胞運(yùn)輸也很重要,因?yàn)樵撨^(guò)程通常會(huì)被流感病毒或?qū)е翪OVID-19進(jìn)入細(xì)胞的病毒劫持。
Stagg說(shuō):“了解基于網(wǎng)格蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)的分子機(jī)制很重要,因?yàn)樗且粋€(gè)基本過(guò)程。” “它涉及到許多細(xì)胞過(guò)程。我們?cè)搅私馑?,我們就越有可能操縱它來(lái)做諸如阻止病毒進(jìn)入,增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)藥物傳遞或調(diào)節(jié)大腦中神經(jīng)遞質(zhì)水平的事情。這是網(wǎng)格蛋白研究的真正激動(dòng)人心的時(shí)刻。”