細胞是如何像快遞員一樣運送各種“包裹”的?生物學家揭開謎底_風聞
Science_北京-不惧过往,不畏将来!2020-07-27 09:19
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****研究人員對細胞用於移動分子的結構有了新認識。這種結構對細胞代謝、藥物運輸至關重要。
網格蛋白在囊泡周圍形成的籠狀結構。
《科學進展》雜誌近日報道,美國佛羅里達州立大學(FSU)的研究人員對細胞用於移動分子的結構有了新認識。這種結構對細胞代謝、藥物運輸至關重要。他們還揭示了更多有關形成其外部結構的蛋白質的信息。
“就像快遞員要派送形狀、尺寸各異的包裹,細胞也需要將各種各樣的物質運送到特定位置。”該校化學和生物化學副教授、論文作者Scott Stagg説,“細胞需要將分子運送到細胞內,並在細胞的不同區室之間傳遞。有一種叫做囊泡的小分子機器,它就像快遞員一樣,將微型包裹從一個區室運送到另一個區室。”
科學家們之前已經觀察到細胞會產生囊泡。他們還觀察到一種叫做網格蛋白的蛋白質,它形成了囊泡的外部結構。但網格蛋白如何形成這些結構,以及是什麼決定了它的形狀,這些問題仍不清楚。
利用高倍顯微鏡,FSU的研究人員發現了另一種蛋白質——適配蛋白,它可以將多個網格蛋白分子連接在一起,使這些結構呈現出不同的尺寸。他們還發現,網格蛋白外殼可以形成“籃子”形狀。這説明網格蛋白能形成的結構遠比之前的認知要複雜。
“通過觀察由細胞自身形成的網格蛋白包被的囊泡,我們對它有了更多認識。”論文的第一作者Mohammadreza Paraan説,“我們發現了令人驚訝的新結構和模式。”
研究人員發現,在試管中形成的網格蛋白結構與細胞中的觀察結果有所不同。Stagg説:“這表明我們還不清楚網格蛋白外套是如何在細胞中調控和發育的。我們的假設是,囊泡所攜帶的物質決定了外套的形成方式。”
細胞形成囊泡的能力是至關重要的,它是激素、蛋白質和病毒等分子進入細胞,並在細胞內移動的主要載具。如果它停止運作,細胞就會死亡,機體會進入病態。

瞭解細胞運輸同樣重要,因為這個過程經常因流感病毒或導致COVID-19的病毒進入細胞而阻斷。
Stagg説:“理解基於網格蛋白運輸的分子機制十分重要,因為這是一個非常基本的過程,它與很多細胞過程密切相關。我們對它理解得越透徹,就越有可能操縱它來做一些事情,比如阻止病毒進入、增強細胞內的藥物傳遞效果,或者調節大腦中的神經遞質水平。”
(部分圖片來源於網絡)
◎編譯 | 燈絲
◎審稿 | alone
◎責編 | 雷鑫宇
◎期刊來源 | 《科學進展》
◎期刊編號 | 2375-2548
◎原文鏈接:
https://phys.org/news/2020-07-biologists-cells-resources.html
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