Spectrin蛋白开始起作用以恢复细胞核
当您举重，携带沉重的箱子或进行身体活动时，身体中的细胞会伸展和变形以适应您的运动。但是，一旦你放下重物，解开那些沉重的箱子或完成锻炼，你的细胞如何恢复或恢复到原来的状态?卡内基梅隆大学化学工程副教授Kris Dahl和化学工程博士。学生Travis Armiger发现，细胞的细胞核从主要变形(例如肌肉细胞或运动期间伸展的骨细胞)中恢复，部分原因是细胞核中存在类似弹簧的机械元素。这种称为血影蛋白的机械元件有助于在细胞经受一段高应力之后将细胞核转变回其原始形状。
在Dahl和Armiger完成他们的研究之前，大多数科学家都明白，血影蛋白增加红细胞(红细胞)的弹性，调节有核细胞的细胞骨架中的膜稳定性，并帮助修复细胞DNA的损伤。
一般来说，大多数科学家假设血影蛋白有助于维持细胞核的结构，但他们没有假设血影蛋白如何影响细胞核的力学。通过他们的研究，Dahl和Armiger证实，血影蛋白确实有助于细胞核的弹性。“对核力学的理解是，有一个僵硬的核骨架，主要由椎板蛋白组成......整体来说，它们能够通过体内的空间变形和挤压，”Armiger说。
“我们已经证明，核骨架中还存在其他蛋白质，称为血影蛋白，其作用类似于弹簧......并且有助于将细胞核恢复到其原始形状[变形后]。”
细胞核包含大部分细胞的遗传物质，称为染色体的线状链。这些染色体还包括人类基因组的部分，或最终构建生物体的完整遗传信息，使其随着时间的推移而生长和发育。
基因组被称为核骨架的柔性壳包围，核壳位于核膜内部，保护核免受永久性损伤或变形。当细胞挤过体内的小通道时，细胞核往往会变形。但是椎板(构成核骨架的僵硬蛋白质)的存在允许细胞核变形而不会破裂。如果椎板阻止髓核破裂，那么究竟是什么原因有助于原子核恢复原状?
“Lamin细丝能够弯曲并恢复到原来的形状，”Dahl说。“然而，它们形成了网络结构，当它们处于网络结构中时，它们不会轻易变形，即使核心确实变形。因此它[核]会皱缩，但它确实需要一个弹簧来能够恢复其核形状。“
因为科学家们现在可以理解的春天般的血影蛋白的发现非常重要，如何细胞的细胞核变形的主要发作后的恢复。血影蛋白的存在解释了个体肌肉细胞在举重后如何收缩或心血管细胞如何对血压升高作出反应。科学家还可能将血影蛋白与不同的肌营养不良疾病如Emery-Dreifuss肌营养不良症联系起来。
“我们发现这个[发现]很有趣，因为这些发现来自最有趣的方向，”达尔说。“我们正在研究一种通常在血细胞中发现的蛋白质。我们的研究是在癌症细胞系中进行的。其意义在于肌肉萎缩症。这种情况一直发生在科学中：通过允许自己在盒子外思考并贯彻执行通过严谨的学习，你可以发现最伟大的发现。“
Dahl和Armiger的研究发表在Elsevier的生物力学杂志第49卷上。
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