60 年来胶原蛋白之谜终于得以解开

一项新研究挑战了 60 年来关于人体主要结构构件的假设,为治疗纤维化和癌症开辟了新的可能性。半个多世纪以来,胶原蛋白一直被描述为一种长而坚硬的分子电缆,这种结构蛋白有助于赋予皮肤、骨骼、肌腱和器官力量。但那个熟悉的图像 [...]

来源:SciTech日报

一项新研究挑战了 60 年来关于人体主要结构构件的假设,为治疗纤维化和癌症开辟了新的可能性。

半个多世纪以来,胶原蛋白一直被描述为一种长而坚硬的分子电缆,这种结构蛋白有助于赋予皮肤、骨骼、肌腱和器官强度。但这种熟悉的图像可能只捕捉到胶原蛋白离开细胞后的变化,而不是它在制造过程中实际存在的情况。

利用活细胞的高分辨率成像,巴塞罗那基因组调控中心 (CRG) 的研究人员现在观察到了一种截然不同的胶原蛋白:柔软的液体状液滴,而不是僵硬的棒。

该研究发表在《细胞生物学杂志》上,首次直接观察人体中最丰富的蛋白质在自然细胞内状态的情况。胶原蛋白约占人体总蛋白质质量的三分之一,但细胞如何安全地包装和运输如此大的结构分子仍然是一个长期存在的难题。

“在细胞内,胶原蛋白并不像人们想象的那样是刚性分子。事实上,它们非常柔韧,呈液体凝结物形式,就像一滴水中的油一样,”巴塞罗那 CRG 的这项研究的高级作者、ICREA 研究教授 Vivek Malhotra 解释道。

这种类似液体的形式可能有助于保护细胞免受其自身结构机制的影响。在细胞外,胶原蛋白会组装成将组织固定在一起的刚性纤维。如果细胞内发生相同的纤维构建过程,则可能是致命的。

“这是细胞确保胶原蛋白可能永远不会在细胞内变成纤维状的另一种方式,”Malhotra 说。 “因为如果它变成纤维状,就会杀死细胞。”

细胞生物学六十年之谜

这些行为是冷凝物的标志,冷凝物是一种浓缩的蛋白质隔室,其与周围环境分离的方式类似于水中形成的油滴。

TANGO1 的作用