Talin 是一種控制細(xì)胞附著和運(yùn)動(dòng)的蛋白質(zhì)，但它的故障也會(huì)使癌細(xì)胞擴(kuò)散。DCL1是一種腫瘤抑制蛋白。但是科學(xué)家們并不完全了解這兩種蛋白質(zhì)是如何工作的——或者當(dāng)它們沒有按應(yīng)有的方式工作時(shí)會(huì)發(fā)生什么。
科學(xué)家確實(shí)知道一件事：當(dāng)它存在于細(xì)胞中時(shí)，DCL1 可以與 talin 相互作用，并可能干擾 talin 將細(xì)胞組合在一起的能力。如果科學(xué)家們知道該過程中的確切步驟，他們或許能夠確定一種治療方案來防止癌癥轉(zhuǎn)移。
為了找到答案，威斯康星大學(xué)密爾沃基分校的一組研究人員使用他們制造的一種獨(dú)特工具來施加作用于體內(nèi) talin 的確切機(jī)械力，開始一個(gè)稱為蛋白質(zhì)展開的過程，這是蛋白質(zhì)發(fā)揮作用所必需的它的功能。
使用這種名為“單分子磁性鑷子”的工具，科學(xué)家們測量了細(xì)胞內(nèi)的機(jī)械力，并在實(shí)驗(yàn)室中對其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，以便他們能夠發(fā)現(xiàn)當(dāng) DCL1 在細(xì)胞中存在和不存在時(shí)，talin 會(huì)發(fā)生什么。
他們發(fā)現(xiàn)了一種由機(jī)械力誘導(dǎo)的 talin 的獨(dú)特行為，這種行為表現(xiàn)出強(qiáng)烈的相互作用，可以解釋 DLC1 在兩種蛋白質(zhì)結(jié)合時(shí)的抗腫瘤作用。
領(lǐng)導(dǎo)該團(tuán)隊(duì)的 UWM 物理學(xué)教授 Ionel Popa 說：“我們?nèi)匀徊恢喇?dāng)癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移時(shí)，talin 功能究竟出了什么問題。”“但看起來當(dāng)抑制腫瘤的 DCL1 缺失時(shí)，talin 在激活細(xì)胞擴(kuò)散方面發(fā)揮了作用。當(dāng) DCL1 與 talin 結(jié)合時(shí)，它似乎會(huì)阻止 talin 激活細(xì)胞擴(kuò)散。”
這項(xiàng)工作今天發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。
像所有蛋白質(zhì)一樣，talin 形成一個(gè)特定的 3D 形狀來定義其功能。它被稱為蛋白質(zhì)折疊，是自然界中最復(fù)雜的過程之一，當(dāng)折疊出錯(cuò)時(shí)，通常會(huì)導(dǎo)致疾病。Popa 的實(shí)驗(yàn)室研究了影響蛋白質(zhì)折疊的力量，這可能會(huì)為蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊時(shí)開始的疾病帶來新的治療方法。
對于一些蛋白質(zhì)，包括 talin，細(xì)胞內(nèi)外的機(jī)械力是蛋白質(zhì)獲得解鎖其功能的形狀所必需的。在細(xì)胞內(nèi)，機(jī)械力促使 talin 展開，揭示受體，其他蛋白質(zhì)可以在這些受體結(jié)合形成所需的信息連接。
“這個(gè)過程就像一臺(tái)機(jī)械計(jì)算機(jī)，因?yàn)樗?jì)算出所有連接發(fā)生需要多少力，”波??帕說。“這些力量告訴細(xì)胞周圍發(fā)生了什么。”
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