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来自 医学科学 2020-03-24 10:58 的文章
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提供遗传性痉挛截瘫病理研究新视角js金沙国际:

科学家引导细胞朝光照方向移动 据物理学家组织网4月8日报道,美国华盛顿大学医学院的科学家们已经证明,他们能够诱导细胞朝一束光移动,这意味着,科学家们朝用光操纵细胞来控制胰岛素分泌或心率迈出了第一步,这一成果在医疗领域具有广泛的应用前景。相关研究发表在4月8日出版的美国《国家科学院院刊》网络版上。新研究的实验对象是免疫细胞,该研究的主要负责人、麻醉学教授高塔姆博士和麻醉学副教授阿吉斯卡如那拉斯使用遗传工程技术将感光蛋白视蛋白引入这些免疫细胞内,接着,只通过朝他们希望细胞移动的方向照射了一束激光,就成功地引导了细胞朝该方向移动。随后,他们使用神经细胞进行了同样的实验,也获得了成功。成功的关键就是哄骗细胞认为视蛋白是常见的受体蛋白。我们在使用光作为开关控制细胞的行为方面取得了成功。高塔姆表示,细胞做出某些行为是因为它们能感应到周围环境中的信号。在我们进行的一系列实验中,细胞感应到光的出现。人体内的很多重要功能,从神经发育到胰岛素分泌、免疫细胞的功能以及心率等都被细胞周围的各种关键受体所控制。人类和其它动物在眼睛内制造视蛋白,当被光激活时,视蛋白允许细胞进入眼睛内,将光信号变成视力。视蛋白属于目前广受关注的G蛋白偶联受体家族中的一员,这些G蛋白偶联受体在视力、触觉、行为、情绪、免疫系统调节、心率和肿瘤扩散等领域起关键作用。在另一项最近也出版在美国《国家科学院院刊》网络版上的研究中,高塔姆团队通过让神经细胞暴露在光下,使其长出了分支,目前,他们正使用心脏细胞进行实验,测试光信号是否能让心跳加速或减速。他们计划用同样的方法来了解光是否能影响胰岛素的分泌、神经细胞的再生;研究细胞内的信号环路以便厘清分子通路网络如何控制细胞的行为。卡如那拉斯指出:最终,我们会将多种感光蛋白塞入这些细胞内。我们打算使用两种不同波长的光。当照射第一束光时,它可能会给第一个感光蛋白发送信号使心跳加快,接着,第二束光可能会被用来让心跳减速。高塔姆强调说:用光控制细胞的移动不仅对免疫系统非常重要,在胚胎发育中也可以确保制造心脏、肝脏及其他器官的细胞好好工作,同时对癌症转移研究也大有裨益。 更多阅读*PNAS*发表论文摘要特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的来源,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。

js金沙国际,香港科技大学助理教授郭玉松团队和中科院生物物理研究所教授胡俊杰团队最近发现,一种名为 ATL 的酶被用于调节细胞内蛋白质的运输。这一新发现为遗传性痉挛性截瘫的病理学研究提供了新见解。相关论文近日刊登于美国《国家科学院院刊》。

胰岛素、抗体或细胞表面的信号受体一旦在细胞内产生,就需要沿着分泌转运途径转运到细胞表面,以发挥其生理功能。这些蛋白质的运输开始于内质网——这是该通路的第一个站点,在这里蛋白质被打包进被称为 COPII 的囊泡载体,然后被运送到细胞表面。

内质网的管状结构由 ATL 接驳而成,研究人员消除 ATL 后,发现其内质网管道不但无法接驳,COPII 的形成亦减少,影响其装载蛋白的效率,并严重减慢蛋白的运送速度。研究进一步发现,蛋白质的流动性以及 COPII 的形成可透过一种经过异变、具有膜栓连而非融合功能的 ATL 来恢复。

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