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《科学》:小小的细胞如何对外界刺激作出反应?这项研究可能给出答案

2021-02-27 15:16 前瞻网   

 

《科学》:小小的细胞如何对外界刺激作出反应?这项研究可能给出答案

我们的身体由100万亿个细胞组成,这些细胞相互交流,从外部世界接收信号并对它们作出反应。在这个通讯网络中,一个重要的角色被称为受体蛋白,它被锚定在细胞膜上,从此处接收信号并将信号传输到细胞内部,在那里细胞反应被触发。

在人类中,G蛋白偶联受体(GPC受体)是这些受体分子中最大的一组,有大约700种不同的类型。一组德国研究人员集中研究了一种GPC受体,这种受体是细胞中神经肽Y的受体,因此被称为Y2受体。

神经肽Y是一种信使物质,主要介导神经细胞之间的信号,这就是为什么Y2受体主要存在于神经细胞中,并在其他活动中触发新细胞连接的形成。

研究人员改造了细胞,其表面有30万个Y2受体,并在专门开发的光敏基质上生长。每个Y2受体都有一个小分子“标签”。一旦科学家在细胞表面用细激光束创造出一个光点,这个光点下的Y2受体就通过分子标签被捕获到暴露的基质上,这样Y2受体就紧密地移动在一起,形成了一个集群。整个反应可以在几秒钟内,在规定的地点立即观察到。

研究人员介绍,“这个实验的意外发现是,受体的聚集触发了一个类似于神经肽Y的信号。仅仅通过聚集,就能够作为细胞的反应触发细胞运动。激光点甚至可以控制细胞运动的方向。”由于所使用的光敏锁和钥匙对与受体相比非常小,因此可以使用激光点高精度地控制细胞膜中受体的组织。

研究人员还表示,“这种非侵入性方法因此特别适合于研究活细胞中受体聚集的效应。”此外,“该方法可以用来研究其他科学问题,例如受体是如何组织成网络的,以及大脑中新的回路是如何形成的。”

该研究成果发表于《科学》。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 4114RWL

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