拉动力揭示了人体细胞膜动力学的新见解
细胞器是细胞的功能单元。与工厂生产线的不同部分一样,它们执行专门的功能,但依赖于彼此并相互作用。为了使其功能适应细胞需求,细胞器需要是动态的:它们必须移动才能与其他细胞器相互作用和配合,保持原位或通过增加大小然后分开来增加。
这些动态过程如何在细胞中介导和调节是细胞生物学中一个重要且具有挑战性的问题。科学家现在已经发现了特定细胞器的运动和膜动力学 - 称为过氧化物酶体 - 是如何介导的。
过氧化物酶体在细胞中发挥重要的保护作用,对健康至关重要;过氧化物酶体功能和动力学的丧失导致严重的发育和神经缺陷。
关于过氧化物酶体的工作方式尚不得而知,但埃克塞特大学的研究人员已经发现了一种名为MIRO1的蛋白质,它在将过氧化物酶体与运动蛋白结合方面起着关键作用 - 使它们能够在细胞内移动。
“在这项研究中,我们发现MIRO1是缺失的衔接蛋白,它将过氧化物酶体与分子马达联系起来,并揭示了MIRO1在哺乳动物细胞中过氧化物酶体运动中的新作用,”埃克塞特大学的Michael Schrader教授说。
“此外,我们使用MIRO1作为工具在活细胞中的过氧化物酶体上产生拉力。
“我们能够在细胞内重新分配过氧化物酶体,但有趣的是甚至可以将它们相乘(通过拉开它们)或者在患者细胞中拉出过多的过氧化物酶体突起。
“这些实验为我们提供了在正常和疾病条件下确定细胞过氧化物酶体数量和形状的分子机制的新见解。
“在过氧化物酶体疾病中,我们经常看到患者细胞中过氧化物酶体数量不同,形状不同甚至不同。
“了解为什么会发生这种情况以及如何调节过氧化物酶体数量或分布可以为这些患者提供改善细胞表现的新方法。
“这可能与年龄相关的疾病如痴呆,耳聋和失明有关,因为已知过氧化物酶体在感觉细胞内具有重要的保护功能。”
研究小组将埃克塞特生物医学建模与分析中心的David Richards博士的分子细胞生物学,显微镜,活细胞成像分析 - 来自生物医学信息中心的Jeremy Metz博士 - 和数学建模 - 结合起来,提出了第一个数学模型。了解,解释和预测健康和疾病中的过氧化物酶体膜动力学。
患有严重过氧化物酶体疾病的人,也称为Zellweger Spectrum Disorders,经常死于儿童或年轻人,并且一个名为Zellweger UK的慈善机构的存在是为了提高认识并支持家庭和患者。
该研究由生物技术和生物科学研究委员会,威康信托基金和医学研究委员会资助。
该论文发表在“交通”杂志上,题目是:“MIRO1在过氧化物酶体的运动和膜动力学中的作用。”
推荐内容
-
纳米容器将泰坦大小的基因疗法和药物运送到细胞中
约翰霍普金斯大学医学院的科学家报告说,他们已经创建了一个微型的纳米容器,该容器可以在细胞内滑动,并提供基于蛋白质的药物和任何大...
-
研究人员开发出新的方法来研究经验驱动的转录因子活性
我们的大脑对适应性有着非同寻常的诀窍。每天,神经元的连接不断变化,这取决于我们在日常生活中所经历的事情。我们所做的记忆,所学的...
-
阻断人类分支DNA酶提供了针对癌症的关键酶家族的新方法
一个国际科学家小组已经发现了化合物如何阻断皮瓣核酸内切酶1(FEN1) - DNA损伤反应中的关键酶类和癌症治疗的潜在靶点。在健康的人DNA复制
-
新的筛选方法揭示了microRNA在乳头瘤病毒生命周期中的重要性
根据7月26日发表于开放获取期刊PLOS Pathogens的一项研究,乳头瘤病毒编码的microRNA的发现支持了这些小分子在持续感染中的重要作用。研究
-
用脂质燃烧汽车
有时候,当科学实验无法解决时,会出现意想不到的机会。这就是杨洋和本宁实验室在他们关于可持续生物燃料的最新研究中发现的。当他们试...
-
更好的细胞工厂为未来的药物
基于蛋白质的药物是治疗癌症和其他严重疾病的有希望的候选者,但它们可能难以产生。在一项新的研究项目中,Chalmers研究人员将开发新的转基
-
黑暗蛋白质组的秘密
蛋白质通常被称为生命的基石,占普通人体重的15%左右,在体内发挥着广泛的基本功能。科学家长期以来一直在猜测黑暗蛋白质组的性质,蛋白质
-
从链到液滴-DNA控制的新见解
许多蛋白质和其他分子位于我们的DNA链上,控制哪些基因被细胞读出和使用,并保持沉默。这种称为染色质的遗传物质和控制分子的聚集构成了我
-
证明遗传密码的灵活性
A,C,G和T代表存储DNA信息的四个化学碱基。这些相同的四个字母的序列以特定顺序重复,在遗传上定义了生物体。在基因组序列中是较短的三字
-
Biofilm反应器有望降低维生素K的生产成本
宾夕法尼亚州研究人员在一项创新研究中承诺降低最有效形式的维生素K-甲萘醌-7的生产成本,开发出一种新方法来增强发酵过程,通过在生物膜反