细胞是怎样运送物质的?

《科学进展》杂志7月22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。”

版权声明:本文由科界平台原创编译,中文内容仅供参考,一切内容以英文原版为准。转载请注明来源科技工作者之家—科界App。