佛羅里達州立大學的研究人員對細胞用來移動分子的微小包裝有了新的見解,這種微小的包裝是細胞代謝,藥物輸送等的關鍵。
他們的研究發(fā)現(xiàn)了更多有關形成那些細胞包裝外部結構的蛋白質(zhì)的信息。該研究成果發(fā)表在《科學進展》雜志上。
研究與合著者,化學與生物化學副教授斯科特·斯塔格說:“就像人類的郵遞員必須運送不同形狀和大小的包裹一樣,細胞也必須將各種物質(zhì)運送到它們內(nèi)部的正確隔間。” “他們需要從細胞外部引入分子,并將它們在不同的細胞隔室之間運輸,而且它們幾乎沒有稱為囊泡的分子機器,其功能就像郵政載體將微觀包裝從一個隔室移到另一個隔室。”
科學家此前曾觀察到細胞會形成囊泡,即充滿液體的麻袋,可將物質(zhì)在一個細胞內(nèi)或從一個細胞移動到另一個細胞。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,構成了囊泡的外部結構。
但是,關于網(wǎng)格蛋白如何精確地形成那些結構以及決定其形狀的問題仍然存在疑問。
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,將多個網(wǎng)格蛋白分子連接在一起,從而使這些結構具有不同的大小。
他們還表明網(wǎng)格蛋白的外衣可以形成所謂的“籃子”形狀,而科學家曾經(jīng)認為這種蛋白無法形成,表明網(wǎng)格蛋白的組裝比以前想象的要復雜。
FSU分子生物物理研究所研究員,該研究的主要作者Mohammadreza Paraan說:“我們通過觀察由細胞自身制造的囊泡蛋白獲悉了很多知識。“我們發(fā)現(xiàn)了令我們驚訝的新結構和樣式。”
研究人員發(fā)現(xiàn),其他研究人員在試管中形成的網(wǎng)格蛋白結構與他們從細胞中看到的結構不同。
斯塔格說:“這表明對于網(wǎng)格蛋白外套組裝是如何調(diào)控和在細胞中進展的,我們尚不了解。” “我們的假設是,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構。”
細胞形成囊泡的能力至關重要。這是激素,蛋白質(zhì)和病毒等分子進入細胞并在其中移動的主要途徑。如果停止工作,細胞可能會死亡,或者疾病可能會感染生物體。
了解細胞運輸也很重要,因為該過程通常會被流感病毒或?qū)е翪OVID-19進入細胞的病毒劫持。
Stagg說:“了解基于網(wǎng)格蛋白的轉運的分子機制很重要,因為它是一個基本過程。” “它涉及到許多細胞過程。我們越了解它,我們就越有可能操縱它來做諸如阻止病毒進入,增強細胞內(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人心的時刻。”