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敦促合并:了解细胞如何融合

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-05-27 13:51  浏览次数:0
摘 要:十年来,科学家们已经知道,与其他细胞融合以执行其基本功能的细胞(例如结合在一起形成纤维的肌肉细胞)会形成长远的投射,并侵
 十年来,科学家们已经知道,与其他细胞融合以执行其基本功能的细胞(例如结合在一起形成纤维的肌肉细胞)会形成长远的投射,并侵入其融合伙伴的领土。但是,尚不清楚此过程中涉及的薄而松软的聚合物如何推动机械上坚硬的突起。
 
在今天在线发表在《自然细胞生物学》上的一项新研究中,UT西南大学的科学家概述了这些预测背后的机制,重点研究了肌动蛋白和动力蛋白这两种蛋白质之间的相互作用。他们说,这些发现提供了对关键细胞过程的洞察力,这对于多细胞生物的概念,发育,再生和生理至关重要,并且最终可能会导致罕见肌肉疾病的新疗法。
 
UT西南医学中心分子生物学和细胞生物学系教授,研究负责人伊丽莎白·陈(Elizabeth Chen)博士解释说,细胞融合涉及三个主要步骤。首先,粘附分子将细胞膜拉在一起,但在细胞之间留有间隙。接下来,一个细胞延伸出手指状的突起,并侵入另一个细胞。最后,所谓的融合蛋白使细胞膜更紧密地接触和融合。
 
Chen说,对于这一中间步骤,她实验室和其他实验室的研究表明,称为肌动蛋白的蛋白质在形成预测中起着关键作用。然而,肌动蛋白形成松软且薄的聚合物,称为肌动蛋白丝,每条直径仅为7纳米。这些细丝如何在机械上变得足够坚硬以推出可以侵入其他细胞的突起物还不清楚。
 
为了解决这个问题,Chen和她的同事研究了肌动蛋白与动力蛋白的相互作用,这种蛋白可以从整个细胞中发现的特定化学键中释放能量。动力的作用之一是通过在从细胞膜突出的囊泡的“颈部”周围形成结构来夹住将货物带入细胞的新形成的囊泡。尽管先前的研究表明,动力蛋白和肌动蛋白在许多细胞结构中相互关联,但如何协同工作仍是二十年来的一个谜。
 
Chen和她的团队以果蝇肌肉细胞为模型系统,首先观察了基因改造的胚胎中的肌肉细胞融合情况,认为该基因不产生任何功能性的动力蛋白。他们发现,如果没有动力蛋白功能,这些细胞不仅无法融合,而且无法形成正常的投影,这表明动力蛋白在这一过程中起着关键作用。
 
 
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