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一种让你做出扭曲的蛋白质

2019-03-04 10:24:45 • 来源：

不对称在各个尺度的生物学中发挥着重要作用：思考DNA螺旋，人类心脏位于左侧的事实，我们倾向于使用左手或右手......来自生物学研究所Valrose(CNRS)的团队/ Inserm /UniversitéCôted'Azur)与宾夕法尼亚大学的同事合作，展示了单个蛋白质如何在另一个分子中诱导螺旋运动。通过多米诺骨牌效应，这会导致细胞，器官，甚至整个身体扭曲，从而触发偏侧行为。该研究发表于2018年11月23日的“ 科学 ”杂志上。

一种让你做出扭曲的蛋白质

我们的世界基本上是不对称的：想想DNA的双螺旋，干细胞的不对称分裂，或者人类心脏位于左侧的事实。但这些不对称是如何产生的，它们是否相互联系?

在生物学研究所Valrose，由CNRS研究员StéphaneNoselli领导的团队，包括Inserm和UniversitéCoted'Azur研究人员，多年来一直在研究左右不对称，以解决这些谜。生物学家已经确定了第一个控制普通果蝇(果蝇)不对称性的基因，这是生物学家青睐的模式生物之一。最近，研究小组发现这种基因在脊椎动物中起着相同的作用：它产生的蛋白质，肌球蛋白1D，控制器官在相同方向上的卷绕或旋转。

在这项新研究中，研究人员在果蝇的正常对称器官(如呼吸气管)中诱导产生肌球蛋白1D。相当惊人的是，这足以引起各个层面的不对称：变形细胞，气管缠绕在自身周围，整个身体的扭曲，以及蝇幼虫的螺旋机车行为。值得注意的是，这些新的不对称性总是朝着同一个方向发展。

为了确定这些级联效应的起源，宾夕法尼亚大学的生物化学家也为该项目做出了贡献：在玻璃盖玻片上，它们使肌球蛋白1D与细胞骨架的组分(细胞的“骨架”)即肌动蛋白接触。他们能够观察到两种蛋白质之间的相互作用导致肌动蛋白呈螺旋状。

除了它在果蝇和脊椎动物中左右不对称中的作用外，肌球蛋白1D似乎是一种独特的蛋白质，能够在所有尺度上诱导其自身的不对称性，首先是在分子水平上，然后通过多米诺骨牌效应，在细胞，组织和行为水平。这些结果表明了在进化过程中突然出现新形态特征的可能机制，例如蜗牛体的扭曲。因此，肌球蛋白1D似乎具有该创新出现的所有必要特征，因为其表达足以引起所有尺度的扭曲。

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