生長(zhǎng)停滯特異的7種蛋白質(zhì)使細(xì)胞得以進(jìn)食

沒(méi)有手或腳，單個(gè)人體細(xì)胞幾乎無(wú)法保護(hù)自己免受細(xì)菌或病毒等周?chē){的侵害。通過(guò)這種方式，細(xì)胞膜的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了將細(xì)胞內(nèi)容物保留在內(nèi)部而將其他所有物質(zhì)保留在外部的壁。通過(guò)動(dòng)態(tài)改變其形狀，膜可以使細(xì)胞清除廢物并攻擊附近的威脅?，F(xiàn)在，日本科學(xué)家報(bào)告說(shuō)，將蛋白質(zhì)生長(zhǎng)抑制特異性7(GAS7)組裝成二維薄片對(duì)于第二個(gè)過(guò)程至關(guān)重要。

吞噬作用描述了一種普遍的機(jī)制，細(xì)胞通過(guò)該機(jī)制消耗外部的碎片。的細(xì)胞膜會(huì)變形而成為被稱(chēng)為吞噬杯周?chē)浇乃槠杆侔b的曲率。一旦被完全吞噬，碎片將被傳遞到處理它的特定細(xì)胞器中。免疫細(xì)胞(例如巨噬細(xì)胞)使用此過(guò)程消耗并破壞受感染或癌細(xì)胞。

GAS7在許多細(xì)胞類(lèi)型中都有表達(dá)，但其在膜變形中的功能僅得到部分了解。

奈良科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授Shiro Suetsugu解釋說(shuō)：“ GAS7在巨噬細(xì)胞中表達(dá)，并且巨噬細(xì)胞高度依賴(lài)吞噬作用，但我們不知道GAS7在這些細(xì)胞中的功能。”

即使巨噬細(xì)胞的寬度只有20微米左右，吞噬杯本身的尺寸也只有微米。換句話說(shuō)，吞噬作用所需的膜變形使細(xì)胞像蛇一樣，移開(kāi)其下巴，吃掉了像老鼠一樣小的東西或像母牛一樣大的東西。

研究表明，GAS7的存在可以標(biāo)記巨噬細(xì)胞膜上的哪些部位會(huì)變形為吞噬杯。通過(guò)將巨噬細(xì)胞暴露于酵母聚糖(科學(xué)家們用來(lái)模擬微生物的一種葡聚糖)中，研究人員發(fā)現(xiàn)GAS7以及其他各種指示吞噬作用開(kāi)始積累的分子。

Suetsugu特別感興趣的是GAS7中的特定區(qū)域，即Bin-Amphiphysin-Rvs167或BAR域。BAR結(jié)構(gòu)域有幾種類(lèi)型，它們負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)彎曲細(xì)胞膜的能力。晶體結(jié)構(gòu)揭示了GAS7 BAR域的獨(dú)特形態(tài)，即F-BAR域，在其表面上有小突起。

“這些結(jié)構(gòu)域形成了具有平坦表面的絲狀低聚物。由于兩個(gè)GAS7特定的環(huán)，這些低聚物具有不對(duì)稱(chēng)性，因此一側(cè)比另一側(cè)帶正電。我們認(rèn)為帶正電的一側(cè)可能是膜結(jié)合表面， ” Suetsugu說(shuō)。

這些環(huán)中的突變體損害了酵母聚糖的巨噬細(xì)胞吞噬作用。

Suetsugu繼續(xù)說(shuō)：“我們的發(fā)現(xiàn)表明，GAS7的低聚和膜結(jié)合對(duì)于吞噬杯的形成至關(guān)重要。”

GAS7只是進(jìn)化為支持吞噬作用的許多但必不可少的蛋白質(zhì)之一。闡明參與這種普遍機(jī)制的許多蛋白質(zhì)的作用不僅可以解釋膜的動(dòng)力學(xué)，還可以解釋細(xì)胞如何cells壯成長(zhǎng)并因此成長(zhǎng)為多細(xì)胞生物。

Suetsugu說(shuō)：“進(jìn)一步的分析將闡明GAS7寡聚體如何與其他蛋白質(zhì)協(xié)同調(diào)節(jié)吞噬作用中的膜變形。”