Science：首次在納米水平確定細胞膜的分裂行為

　　細胞具有一系列特別的蛋白，能夠確保細胞膜可以發生融合或分離，且不會喪失它們對抗外部介質的保護作用。其中一種名為“Dynamin”的蛋白，負責內吞膜泡(endocytic vesicle)頸部收縮和分裂。

　　現在，西班牙巴斯克大學、俄羅斯科學院等機構的研究人員確定了這種負責細胞膜分裂的蛋白的功能特征。這項研究使得人們有可能以新的角度來了解細胞膜的融合與分裂等一些細胞生命的基本機制。更重要的是，開發的新方法學將幫助讓各種神經肌肉疾病得到確診。相關研究論文刊登在了近期出版的《科學》(Science)上。

　　Dynamin有兩個主要特征：它能以高彎曲度組裝膜以及它的GTP活性，換句話說，就是利用GTP分子中儲存能量的能力。GTP即鳥苷三磷酸，是一種在細胞代謝中起至關重要作用的化合物。

　　這項新研究首次在納米水平上，以高時間分辨率確定了由Dynamin介導的分裂行為的特征。這使得人們有可能將Dynamin介導的膜分裂過程分為兩個階段：

　　第一階段：是純粹的機械性階段，囊泡頸部收縮就發生于這一階段;

　　第二階段：Dynamin像催化中心一樣發揮功能，將它的一些結構域插入到細胞膜中。GTP水解作用提高了Dynamin分子的內部柔性，因此使得蛋白能以最適宜的形狀存在于細胞膜上，確保細胞膜分裂。這一最佳條件構成了“幾何催化”的本質，幾何催化是在細胞膜重建時檢測蛋白質活性的一種新方法。

　　這一研究為細胞膜納米力學開啟了新的研究方向。事實上，這項計劃已持續開展了兩年，其促使規范和開發出了能以高時空精度確定Dynamin作用特征的一種新方法。它將熒光顯微鏡測量與電生理測量相結合，現在研究人員能夠在某一位置上測量沿著脂質納米管內徑通過的離子，同時通過熒光顯微鏡對其進行觀察。這一結果可以被轉化成一種技術，使得研究人員能夠在非常小的尺度上確定極快過程的特征。

　　研究人員表示，借助這項技術可以對Dynamin小突變導致各種人類疾病，例如神經肌肉疾病的原因開展研究。