Cell：如何讓細胞“暈頭轉向”
日期：2012-03-02 13:02:32
來自德州大學西南醫學中心等處的研究人員發表了題為“Identification of F-actin as the Dynamic Hub in a Microbial-Induced GTPase Polarity Circuit”的文章，開發了一種能預測引發食物中毒的細菌如何干擾細胞方向感的新方法，并在活細胞中證實了這一方法。相關成果公布在2月17日Cell雜志上。
文章的通訊作者是德州西南醫學中心的Neal M Alto博士，這位科學家曾與北京生命科學研究所柴繼杰合作，共同揭示了來自一類細菌毒性因子大家族的Map通過模擬GEF活性實現其功能，并提出了這類家族成員對不同GTPase的選擇模型。
對于這項最新成果，Alto博士表示，“這是不同領域科學家共同解決一個復雜重要的生物學問題的范例。”
在一些基礎性生物過程中，細胞需要定位方向，比如空間分隔的生化反應，比如免疫細胞追擊病原菌等。而且更為重要的是，細胞方向感受到干擾就會導致機體生病。這項最新研究提出了一個新模型，能幫助解釋哺乳動物細胞如何建立其方向感的，以及引發疾病的大腸桿菌如何攻擊細胞方向感的。
這項成果匯集了不同領域科學家的長處，最初的構想是構建一個數學模型，用以解釋細胞在大腸桿菌感染后的應答，并在活細胞中進行檢測驗證。“細菌就像打針一樣將蛋白分子注入到人類細胞中”，Alto博士說，“人類細胞作出應答，在細菌附著處，形成肌動蛋白富集膜突起。”
對于健康細胞的正常移動，這些肌動蛋白聚合物會向細胞膜推進，推動細胞朝著以一個方向，或者另外的方向移動。而當大腸桿菌分子注入后，肌動蛋白聚合物則沖向感染位點，幫助細菌分子在細胞內移動，建立一個內部的感染位點。
文章的第一作者Robert Orchard說，“為了解答‘病原菌如何從細胞外調控宿主細胞內的肌動蛋白動力學’這一問題，我們揭示了一個有關哺乳動物細胞極性和細菌感染的基礎性分子機制。這些發現將有助于更深入了解治病因素，與正常哺乳動物行為的調控。”
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