“拖拉机梁”发挥分子拉锯战

2017-05-10 01:01:48

通过Colin Barras有时候只有通过破坏某些东西才能弄明白它是如何运作的美国研究人员已经应用这种方法检测单个蛋白质分子的强度,用光束将它们拉到断裂点这项研究是第一个使用光强度测试单个蛋白质的研究,在这种情况下,细胞使用的纤维在它们分裂时将自身拉成两半每个活细胞都具有这种细丝的柔性支架,称为细胞骨架在多细胞生物中,细胞骨架的主要成分是称为肌动蛋白的蛋白质肌动蛋白丝本身通过其他蛋白质结合在一起,其可以弯曲或甚至分离以使细胞根据需要改变形状但这些结合蛋白究竟是如何表现的还不清楚现在,美国剑桥麻省理工学院的Matthew Lang及其同事开发了一种通过用光束牵引来测试这些键的强度的方法为了测试一种名为filamin的秃顶结合蛋白的可能性,研究人员使用一个分子连接两个肌动蛋白丝 - 一个化学固定在玻璃板上,另一个在一端带有一个微小的塑料珠“手柄”使用紧密聚焦的红外光束作为一对光学镊子,团队能够抓住珠子手柄光束包含强大的电场梯度,吸引塑料珠通过将“拖拉机梁”移离玻璃表面,附着的蛋白质以每秒约50皮牛顿的拉伸速率拉伸跟踪珠子在梁内移动的方式给出了施加力的读数在它移动大约1微米后,珠子的阻力突然下降到零,表明细丝蛋白和肌动蛋白之间的结合已经破裂 Lang说,之前研究相同的蛋白质,但对蛋白质细丝组使用更高的力,似乎表明细丝纤维逐渐解开而不是突然断裂他认为他的新结果表明,通过改变其拉力,细胞可以控制其细胞骨架内的键是否解开或破裂 “有时细胞可能会促进展开,”郎说 “但在其他时候,破裂和重新配置细丝似乎很重要”美国伊利诺伊州芝加哥大学的Margaret Gardel对Lang的研究感到兴奋 “了解机械力如何通过多蛋白组件传播仍然是一项重大挑战,”她说 “朗氏集团开发的这项技术代表了一项重大进步”但德国慕尼黑工业大学的Andreas Bausch怀疑,拉动单个分子比一次拉动多个纤维要好得多 “他们确认了我们在批量测量中已经显示的内容,”他说期刊参考:美国国家科学院院刊(DOI: