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      揭示細(xì)胞室的設(shè)計(jì)原則
      
			
      
				2019-05-12 09:27:01
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      無(wú)膜細(xì)胞器是單個(gè)細(xì)胞內(nèi)的微小液滴，被認(rèn)為可以調(diào)節(jié)從分裂到運(yùn)動(dòng)到破壞的一切。更好地了解這些神秘的結(jié)構(gòu)可能是解鎖一系列醫(yī)療條件的關(guān)鍵，包括發(fā)育障礙，兒童癌癥和與年齡有關(guān)的疾病。
      

      揭示細(xì)胞室的設(shè)計(jì)原則
      

      來(lái)自圣路易斯華盛頓大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的新研究發(fā)表在eLife雜志上，揭示了無(wú)膜細(xì)胞器形成和組織的基本原理。
      

      “如果我們的理論和建模是正確的，我們應(yīng)該能夠按照我們想要的方式設(shè)計(jì)這些細(xì)胞器，”生物醫(yī)學(xué)工程系的Edwin H. Murty工程教授Rohit Pappu說(shuō)。
      

      驅(qū)動(dòng)無(wú)膜細(xì)胞器形成的蛋白質(zhì)分子就像珍珠項(xiàng)鏈。它們由多個(gè)粘性域(珍珠)組成，通過(guò)柔性連接器(項(xiàng)鏈)連接。這些所謂的多價(jià)蛋白質(zhì)聚集在一起形成通過(guò)粘性域之間的物理交聯(lián)結(jié)合在一起的網(wǎng)絡(luò)。分子內(nèi)的結(jié)構(gòu)域數(shù)量有助于可實(shí)現(xiàn)的交聯(lián)數(shù)。
      

      然而，交聯(lián)現(xiàn)象僅解釋了無(wú)膜細(xì)胞器如何形成的故事的一半。這些細(xì)胞器也稱為“縮合物”，因?yàn)槎鄡r(jià)蛋白質(zhì)實(shí)際上縮合形成液滴，這不能僅通過(guò)交聯(lián)來(lái)解釋。
      

      Pappu的團(tuán)隊(duì)想知道形成球形液滴的能力是否由相互連接的柔性連接體決定。與德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的Michael Rosen，Pappu及其同事，博士后研究人員Tyler Harmon和Alex Holehouse一起，使用計(jì)算機(jī)模擬和聚合物物理學(xué)理論證明接頭的序列特異性物理特性直接決定了多價(jià)蛋白質(zhì)是否形成在球形冷凝物或凝膠內(nèi)凝膠而不形成液滴。
      

      “我們能夠確定促進(jìn)球形凝膠形成的序列特征，這就是這些無(wú)膜細(xì)胞器的真正含義，”Pappu說(shuō)。“因此，我們應(yīng)該能夠設(shè)計(jì)具有定制材料特性的液滴，并開(kāi)始理解特定類型的蛋白質(zhì)驅(qū)動(dòng)液滴形成的方式和原因，以及這些液滴如何促進(jìn)細(xì)胞功能。
      

      “能夠模仿和設(shè)計(jì)自然發(fā)生的結(jié)構(gòu)是生物物理工程的夢(mèng)想，我們對(duì)存儲(chǔ)的內(nèi)容感到興奮。”
      
			

			
        
      
			
      
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