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約翰霍普金斯大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)家Takanari Inoue近日在《Science Signaling》上發(fā)表題為"Triggering Actin Comets Versus Membrane Ruffles: Distinctive Effects of Phosphoinositides on Actin Reorganization"的論文，研究人員已闡明出某些分子是如何改變細(xì)胞骨架形狀和驅(qū)動(dòng)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵步驟又是怎樣的。

本研究由國家衛(wèi)生研究院和日本科學(xué)促進(jìn)協(xié)會立項(xiàng)資助。

細(xì)胞生物學(xué)助理教授、約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究所細(xì)胞動(dòng)力學(xué)中心成員Takanari Inoue博士說："我們基本上弄清楚細(xì)胞如何慢行的。"

他們的新發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了細(xì)胞骨骼或細(xì)胞骨架的作用，在一些情況下那里的"形狀飄移"可以迅速改變不同環(huán)境條件下細(xì)胞如何運(yùn)動(dòng)和功能如何。

當(dāng)像成纖維細(xì)胞這樣的為愈合傷口而聚集的細(xì)胞從一個(gè)地方移動(dòng)到另一個(gè)時(shí)，它的骨架會形成細(xì)胞表面上的紋波樣的波動(dòng)或褶邊，這些褶邊會向細(xì)胞前面并向下移動(dòng)，有助于拉細(xì)胞橫過表面。研究人員已指出，當(dāng)PIP2小分子出現(xiàn)在細(xì)胞前邊膜的內(nèi)表面上時(shí)，這些波紋就形成了。

然而，研究人員并不能通過指導(dǎo)PIP2轉(zhuǎn)移到細(xì)胞前端來重現(xiàn)細(xì)胞褶邊。因?yàn)檫@樣的操作反而會導(dǎo)致細(xì)胞骨架形成*不同的結(jié)構(gòu)，就像流星劃過天空般橫過細(xì)胞內(nèi)，研究人員稱它為彗星。

在實(shí)驗(yàn)中，Inoue和他的隊(duì)員們試圖尋找決定一個(gè)細(xì)胞是否形成波紋或彗星的因素。他們通過發(fā)送一個(gè)能將小分子轉(zhuǎn)化為PIP2的酶到細(xì)胞膜而創(chuàng)建細(xì)胞上的褶邊。利用標(biāo)記的細(xì)胞骨架標(biāo)準(zhǔn)部件發(fā)光，用顯微鏡觀察細(xì)胞骨架自我組裝，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種方法會導(dǎo)致細(xì)胞骨架形成彗星，而不是研究人員曾預(yù)測的褶邊。

研究人員稱他們已經(jīng)弄清楚了細(xì)胞是如何制造褶邊的，并且希望今后繼續(xù)揭示細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的機(jī)制以便理解轉(zhuǎn)移的本質(zhì)。

該研究小組猜測形成彗星是因?yàn)橛脕碇圃霵IP2、PI（4）P的另一種小分子的水平下降。為了驗(yàn)證這一想法，研究人員在細(xì)胞膜上不改變?nèi)魏纹渌肿拥臄?shù)量只增加PIP2的量，結(jié)果他們觀察到了褶邊。