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翻转细胞输送细胞的脂质

发表于 2018-03-30

研究人员越来越接近理解导致细胞膜部分变成可以将分子输入和输出细胞的小管的分子过程。


京都大学的细胞生物学家想知道属于P4-ATPase家族的“翻转”酶是否参与诱导细胞膜改变形状。这些酶在膜的内层和外层之间翻转特定的脂质。到目前为止,还不清楚它们是否在改变膜的曲率方面发挥作用,因为科学家们无法看到它们与膜变形相关的活性。


研究人员制定了一个流程,允许他们这样做。他们将荧光分子标记为细胞溶质中存在的弯曲感应“BAR”蛋白,并观察它们的行为。


众所周知,当一种称为N-BAR的BAR结构域被募集到细胞膜上时,它渗透细胞的脂质双分子层,诱导形成一个小的向内曲率。蛋白质感觉到曲率的这种变化,导致募集更多的N-BAR结构域,这些N-BAR结构域沿着膜的一部分相互连接,引发其转变成管。


另一方面,BAR和F-BAR结构域并没有这样做,除非研究人员发现,一种特殊的翻转酶ATP10A在细胞中被激活。ATP10A将脂质磷脂酰胆碱从细胞膜的外层翻转到内层,导致其曲率发生微小变化。当ATP10A被激活时,BAR和F-BAR结构域感知到曲率的变化并结合到细胞膜上。然后蛋白质聚集,沿着细胞膜彼此附着,并将该部分转变成向内突出的细管。这在ATP10A关闭的细胞中没有发生。


京都大学药物科学研究生院的Hye-Won Shin解释说:“通过ATP10A表达增加内膜细胞弯曲增强了内吞作用。内吞作用是细胞的一部分吞噬外部分子用于进一步处理的过程。


Shin解释说:“质膜在细胞迁移,癌细胞侵袭,细胞分裂,营养摄取以及病原体和病毒进入细胞过程中也会动态地改变形状。她说:“这项研究是第一个证据表明,P4-ATP酶诱导的双层脂质成分的改变可以使生物膜变形。”


该研究发表在最新一期的EMBO杂志上。

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