研究人員利用一種高速且極其精確的成像技術(shù)弄清了推動物質(zhì)在活體細(xì)胞內(nèi)穿梭的分子馬達(dá)的微小運(yùn)動,。這些馬達(dá)以一種精巧的舞步相互協(xié)作著,而不是像許多研究人員想象的那樣如同參加殘酷的戰(zhàn)爭,。
研究人員發(fā)現(xiàn)兩種分子馬達(dá)——動力蛋白(dynein)和驅(qū)動蛋白(kinesin)并不發(fā)生競爭,,雖然它們想要將同種“貨物”向著相反的方向運(yùn)送。他們還發(fā)現(xiàn)多數(shù)馬達(dá)能夠同時(shí)工作,,并且產(chǎn)生十倍于個(gè)體馬達(dá)的速率,。這些發(fā)現(xiàn)公布在4月7日的《科學(xué)》雜志上。
動力蛋白和驅(qū)動蛋白是能將“貨物”從細(xì)胞的一個(gè)位置拉向另一個(gè)位置的生物分子馬達(dá):動力蛋白將細(xì)胞膜的物質(zhì)移向細(xì)胞核,;驅(qū)動蛋白將細(xì)胞核的物質(zhì)移向細(xì)胞膜,。這種微小的貨物運(yùn)輸機(jī)沿著叫做微管的細(xì)絲完成它們的任務(wù)。
為了檢測這種微小的運(yùn)動,,Selvin和同事發(fā)明了一種具有一納米精確度的熒光成像技術(shù)(Fluorescence Imaging),。這種技術(shù)能夠在1.5納米的范圍內(nèi)查找一種熒光染料。近期對FIONA的改善能夠使研究人員檢測毫秒時(shí)間內(nèi)的這種運(yùn)動。
這個(gè)研究組利用FIONA來追蹤培養(yǎng)的果蠅細(xì)胞中經(jīng)熒光標(biāo)記的過氧化物酶體,。這是首次將這種成像技術(shù)用于活細(xì)胞中,。檢測結(jié)果顯示動力蛋白和驅(qū)動蛋白以一步接一步的方式運(yùn)送過氧化物酶體并且每步移動大約8納米。觀察結(jié)果表明每步的步幅相當(dāng)均一,,因此它們不像是發(fā)生著激烈的爭斗,。
研究人員推測必定存在一種機(jī)制能使這種過氧化物酶體被多個(gè)馬達(dá)更快地運(yùn)送。而且,,似乎這些馬達(dá)以一種防止它們同時(shí)拖拽過氧化物酶體的方式調(diào)控著它們的開啟或關(guān)閉(記者楊淑娟),。