通過我們國家的高速公路和小路的交通流量經(jīng)過精心繪制和研究，但對于細胞中的材料如何傳播知之甚少。現(xiàn)在，密蘇里大學的一個研究小組正在挑戰(zhàn)先前有關(guān)材料如何離開大腸桿菌細胞內(nèi)部的理論。這一發(fā)現(xiàn)可能對我們?nèi)绾沃委熂膊‘a(chǎn)生重要影響。

“蛋白質(zhì)就像可以在細胞中攜帶信息和材料的載體，”MU文理學院物理學副教授，生物化學聯(lián)合副教授Gavin King說。“我們專注于大腸桿菌的細胞，它們有兩個膜。我們觀察到，當?shù)鞍踪|(zhì)離開細胞的內(nèi)膜時，細胞會調(diào)整蛋白質(zhì)通過通道傳遞的方式，這取決于被運輸?shù)牡鞍踪|(zhì)類型。”

King與生物化學榮譽教授Linda Randall合作。Randall驗證了大腸桿菌細胞在其自然環(huán)境之外的運輸功能。一旦驗證，樣品被送到King，King的團隊使用原子力顯微鏡研究大腸桿菌蛋白質(zhì)的運動。與先前的蛋白質(zhì)冷凍研究不同，原子力顯微鏡允許研究人員觀察在與其自然環(huán)境非常相似的流體環(huán)境中移動的蛋白質(zhì)。

“在我們研究之前，有兩種描述蛋白質(zhì)如何穿過細胞膜的方式 -一種類似于汽車發(fā)動機的活塞式活動，或稱為布朗式棘輪的更永恒的運動，”金說。“兩種模型都沒有根據(jù)運輸?shù)鞍踪|(zhì)的類型來解釋差異。就像不同類型的車輛運動方式不同，不同類型的蛋白質(zhì)一樣。我們用來描繪蛋白質(zhì)運動的地圖表明自然可能比以前認為的更復雜。 “。

這些發(fā)現(xiàn)提供了關(guān)于細胞如何發(fā)送和接收材料和信息的基本知識。例如，藥物可以通過膜以影響細胞，并且類似地，一些信息必須通過膜通道以離開細胞。雖然大腸桿菌以外的其他細胞可能沒有大腸桿菌的確切蛋白質(zhì)運輸系統(tǒng)，但金說所有細胞都存在類似的系統(tǒng)。