Cell添加細胞生物學重要拼圖
日期：2015-03-09 09:22:05
德累斯頓工業大學的科學家們現在為細胞生物學機制添加了另一塊的拼圖，他們證實生物分子力的產生是基于一種氣體彈簧原理。研究結果報告在3月5日的《細胞》（Cell）雜志上。
當細胞分裂之時，它們的遺傳信息以一個非常復雜的過程傳遞給兩個子細胞。一種叫做微管（microtubules）的小型圓筒狀蛋白管發揮了重要作用。在細胞分裂時它們形成紡錘體的支架，幫助了將染色體中的基因組分配給兩個子細胞。除了停靠到染色體上直接拉開它們這一使命，微管還在穩定紡錘體中發揮了非常重要的作用。
為此微管在細胞的中心重疊，連接對面的紡錘體極。當細胞分裂之時，可以觀察到這些重疊的微管一開始是通過馬達蛋白相對滑動，然后停下來再真正分開。直到現在，科學家們也只能部分解釋阻止它們運動以及停止這種滑動的機制。
與來自荷蘭的科學家們合作，以Stefan Diez博士為中心的一個國際科學家小組現在證實一種眾所周知的物理原理也與生物學相關：弱結合的蛋白質更愿意在重疊微管之間累積，表現的就像是在封閉容器中的分散氣體粒子。這些氣體粒子可以響應升高的壓力縮小體積。與普通家用自行車打氣筒相似，這一來自理想氣體定律的簡單原理也適用于弱結合蛋白，它們在微管滑動之時在重疊微管之間引起了不斷增長的反壓力。這造成了運動減速并停止了滑動。這一生物分子機制符合氣體彈簧原理。
科學家們在實驗和理論上證實了這一機制。他們還借助于光鑷子成功地直接測量了產生的力。并且他們最后證實了，這些弱結合蛋白的氣體樣壓力強大到足以補償馬達蛋白的動力，防止重疊的微管瓦解。
這不僅意味著穩定重疊微管的最細微機制被發現并得到了實驗證實，并且還為細胞生物學的作用機制目錄添加了一個更加普遍適用的機制。
