太赫茲波激活肌動蛋白的絲狀化 一種操縱細胞功能的新方法
一組研究人員發(fā)現(xiàn),太赫茲(THz)波輻射可激活肌動蛋白的絲狀蛋白。博士。Shota Yamazaki和Masahiko Harata(東北大學農學研究科);Yuichi Ogawa博士(京都大學農學研究科);Hiromichi Hoshina博士(THZ成像和RIKEN傳感團隊);和Toshitaka Idehara博士(福井大學FIR-UF)做出了這一重要發(fā)現(xiàn),為操作細胞功能提供了新的可能性。
由于最近開發(fā)的高功率THz(1012 Hz)波源,許多研究人員已經開始探索其在材料操縱中的應用。太赫茲波輻射的一個優(yōu)點是與可見光相比其光子能量較低。因此,THz波阻止分子的電離。太赫茲波能夠對蛋白質等大分子進行“軟”操作,從而可以改變其高階結構,而不會損壞樣品。
肌動蛋白通過其在細胞中的聚合形成細絲,并且作為細胞結構的主要組分起作用。肌動蛋白在各種細胞功能中起重要作用,包括傷口愈合和癌細胞的轉移。此外,肌動蛋白的一部分存在于細胞核中并調節(jié)基因調節(jié)。例如,肌動蛋白是基因重編程所必需的,這是建立iPS(誘導多能)細胞所必需的。在該研究中,在THz波的照射下監(jiān)測純化的肌動蛋白的聚合反應,并且發(fā)現(xiàn)THz波激活肌動蛋白的絲狀化。
肌動蛋白控制細胞的各種功能。因此,已經開發(fā)了多種用于控制肌動蛋白絲狀化的藥物,并且已經探索了這些藥物用于醫(yī)學目的的應用。然而,這些藥物在向細胞輸送和清除細胞方面效率低下。太赫茲輻射是一種非侵入性方法,可以克服這些已確定的藥物問題。預計THz波將成為通過修飾肌動蛋白來操縱細胞功能的新工具成絲。該研究小組現(xiàn)在正在嘗試了解太赫茲輔助細絲化的基本機制,將該技術擴展到各種蛋白
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