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      生物學(xué)家在昆蟲缺乏的人體細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了一種獨(dú)特的細(xì)絲形成蛋白
      
			
      
				2019-01-18 11:52:52
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      提供結(jié)構(gòu)支持和防止起泡，白內(nèi)障和癡呆等條件的保護(hù)，中間絲蛋白(IFs)存在于人體的每個(gè)細(xì)胞中。然而，在昆蟲中，IF無處可尋?？茖W(xué)家認(rèn)為另一種蛋白質(zhì)已經(jīng)接管了昆蟲的關(guān)鍵IF功能，但究竟是什么樣的 - 或者甚至在哪里開始尋找 - 一直是個(gè)謎。
      

      生物學(xué)家在昆蟲缺乏的人體細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了一種獨(dú)特的細(xì)絲形成蛋白
      

      加州大學(xué)圣巴巴拉分校生物學(xué)家Denise Montell和她的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的新研究可能已經(jīng)解決了這個(gè)難題。他們?cè)诠壷邪l(fā)現(xiàn)了一種蛋白質(zhì)，具有類似IF的特征。在他們檢查的每種細(xì)胞類型中都存在一種不尋常形式的蛋白質(zhì)原肌球蛋白。他們的研究結(jié)果發(fā)表在Cell Reports上。
      

      “信不信由你，果蠅和人類有許多共同的蛋白質(zhì)，包括傳統(tǒng)的原肌球蛋白，”蒙特爾說，他是UCSB分子，細(xì)胞和發(fā)育系數(shù)學(xué)，生命和物理科學(xué)的Robert和Patricia Duggan主席。生物學(xué)。
      

      “進(jìn)化開始于原肌球蛋白，并將其轉(zhuǎn)化為一種具有不同特征的全新蛋白質(zhì)，只需在每一端添加幾個(gè)位，”她解釋說。“像IFs一樣 - 但與正常的原肌球蛋白不同 - 這種新蛋白質(zhì)使得長絲 '中間'的長絲。這意味著它們比F-肌動(dòng)蛋白絲更大，并且比細(xì)胞中的兩個(gè)重要結(jié)構(gòu)細(xì)絲微管小。”
      

      這種新型的長絲形成蛋白可以代替蒼蠅中的一些中間絲。
      

      正常的原肌球蛋白形成繩狀結(jié)構(gòu) - 所謂的盤繞線圈 - 從一端到另一端。這種瘦小的原肌球蛋白繩通常纏繞在F-肌動(dòng)蛋白絲上。這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的版本僅在一個(gè)小區(qū)域中盤旋，看起來或行為不像正常的原肌球蛋白。
      

      “我們知道它不是什么，但我們想知道它是什么，”蒙特爾說，他的團(tuán)隊(duì)研究果蠅生物學(xué)的許多不同方面，包括如何維持干細(xì)胞以及細(xì)胞如何從一個(gè)地方移動(dòng)到另一個(gè)地方。“添加到末端的部分提醒我們IF蛋白，所以我們決定測(cè)試它是否是蒼蠅中長期尋找的中間絲替代蛋白。”
      

      為了更好地理解這種獨(dú)特分子的功能，研究人員檢查了蛋白質(zhì)每端的解卷區(qū)域。計(jì)算機(jī)程序預(yù)測(cè)這些區(qū)域本質(zhì)上是無序的低復(fù)雜性域，這意味著它們?nèi)鄙僖粋€(gè)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。
      

      “雖然這種配置卷曲的線圈在每端具有固有的無序結(jié)構(gòu)域 - 通常類似于IF蛋白，但新的原肌球蛋白與細(xì)胞中的IF不同，”Montell解釋說。“盡管如此，我們還是想知道這種非典型蛋白質(zhì)是否具有細(xì)絲制作能力或能夠執(zhí)行類似IF的功能。”
      

      達(dá)拉斯德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的同事Masato Kato在試管中生產(chǎn)了這種蛋白質(zhì)。然后，他改變了pH和鹽濃度等條件 - 適用于不同種類的IF蛋白。他發(fā)現(xiàn)了來自蒼蠅的非典型原肌球蛋白形成13至16納米寬的細(xì)絲的條件，這些細(xì)絲以前從未被描述過。
      

      “盡管序列不同，我們發(fā)現(xiàn)這種蛋白質(zhì)和IF蛋白質(zhì)在生物化學(xué)行為方面存在各種相似之處，”Montell說。“因?yàn)槲覀兊牡鞍踪|(zhì)似乎與IF有一些共同的特性，它可能是長期存在的問題的答案，即如果沒有實(shí)際的IF蛋白質(zhì)，蒼蠅如何生存。但是，就像任何激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)一樣，它也會(huì)引發(fā)更多的問題。”
      
			

			
        
      
			
      
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