2019-02-02 23:02:01
酶会破坏空间以打破细胞的速度限制

约翰斯·霍普金斯大学的研究人员发现,菱形酶是切割其他蛋白质的特殊蛋白质,能够在细胞膜穿过细胞膜时打破“细胞速度限制”。菱形酶通过扭曲周围环境来实现这一点,让它们从膜的一端快速滑动到另一端。

细胞膜是围绕细胞的脂肪层,并在细胞内部和外部世界之间形成边界。我们近三分之一的基因编码了边境所需的蛋白质,使其成为一个非常拥挤的地方,在假期之前它就像一个购物中心一样不容易移动。约翰斯·霍普金斯大学医学院分子生物学和遗传学教授SinišaUrban博士用单一的菱形酶标记单个菱形酶,使它们发光并发现它们的运动速度比它们“应该”的速度快得多。

在20世纪70年代,科学家发现速度蛋白质穿过细胞膜遵循一个称为Saffman-Delbrück粘度极限的数学方程式。它考虑了蛋白质的大小和形状以及蛋白质流过的液体的厚度或粘度。

在“科学”杂志上报道他们的发现,Urban的研究小组发现,不是慢慢地穿过细胞膜,菱形酶快速拉链,移动速度是Saffman-Delbrück方程预测的两倍。

更仔细地观察菱形酶,Urban的团队发现它们在移动时与膜中的脂肪相互作用并改变它们的形状。脂肪变得不那么粘稠,让大蛋白质滑过。

为什么有些蛋白质需要快速移动?研究人员认为,菱形酶能够发挥这种能力,因此可以快速冲洗膜,寻找切割目标。这些目标中的一些必须从膜上快速释放,以向条件已经改变的其他细胞提供实时信号。膜中的其他酶可能还需要快速寻找靶标,并了解菱形蛋白质中的这种情况将有助于科学家更多地了解这些蛋白质及其在疾病中的作用。

在地球上几乎所有生命形式的细胞膜中都发现了菱形酶,科学家正在研究这种酶超家族作为治疗寄生虫感染,癌症,炎症和神经变性的潜在靶点。

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