St. Jude兒童醫(yī)院的研究人員分析產(chǎn)生的圖像顯示,,在細(xì)胞向前運(yùn)動(dòng)時(shí),,它的骨架上的物理壓力會(huì)引發(fā)分子指和手去抓緊并加固使這個(gè)骨架穩(wěn)固的連接,。這種圖像顯示出了一種叫做alpha-actinin(alpha-輔機(jī)動(dòng)蛋白)的蛋白如何將自己的結(jié)構(gòu)拆開一部分,,并形成一種內(nèi)部分子“臂”以伸向另外的一種叫做鈕帶蛋白(vinculin)的分子,。接著,,紐帶蛋白也會(huì)發(fā)生部分拆分,,從而形成若干分子“指”,。
研究人員利用X射線晶體衍射技術(shù)創(chuàng)造出了這些圖像,從而揭示出alpha-actinin如何召集紐帶蛋白來(lái)幫助它在細(xì)胞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中抱住細(xì)胞的骨架,。研究的結(jié)果公布在7月15日的Molecular and Cellular Biology上,。
這一發(fā)現(xiàn)非常重要,因?yàn)闆](méi)有紐帶蛋白加固細(xì)胞骨架,,細(xì)胞會(huì)快速并自由運(yùn)動(dòng)從而無(wú)法完成細(xì)胞的目的性運(yùn)動(dòng)——這意味著細(xì)胞無(wú)法在發(fā)育的胚胎中進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪w移并到達(dá)它們最終的位置,。因此,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞如何指導(dǎo)它們的運(yùn)動(dòng)將幫助研究人員更好地了解胚胎發(fā)育以及一些癌癥的擴(kuò)散過(guò)程,。
細(xì)胞的骨架是一個(gè)由長(zhǎng)排的肌動(dòng)蛋白通過(guò)alpha-輔肌動(dòng)蛋白連接起來(lái)的網(wǎng)絡(luò),。沿著骨架的邊緣(接近細(xì)胞膜的地方),alph-輔肌動(dòng)蛋白分子擔(dān)任兩種工作:它們不但將長(zhǎng)排的肌動(dòng)蛋白抓在一起,,而且還與整合素蛋白結(jié)合在一起,。
每次運(yùn)動(dòng),細(xì)胞會(huì)抓緊它沿著運(yùn)動(dòng)的表面,,而這種骨架必須加固才能承受這種由運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的物理壓力,。在細(xì)胞中,這類壓力會(huì)破壞alpha-輔肌動(dòng)蛋白與肌動(dòng)蛋白分子的連接并使細(xì)胞骨架不穩(wěn)定,。這種壓力會(huì)將alpha-輔肌動(dòng)蛋白拽離肌動(dòng)蛋白,,但是alpha-輔肌動(dòng)蛋白上的壓力會(huì)導(dǎo)致它拆開自己的一些結(jié)構(gòu)并將形成的手臂延伸向紐帶蛋白。而紐帶蛋白加固alpha-輔肌動(dòng)蛋白分子與肌動(dòng)蛋白的能力使骨架抵擋住細(xì)胞運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的壓力(生物通記者楊淑娟),。