蛋白质凝聚体:细胞命运“决策者”,改写疾病治疗?

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苏黎世联邦理工学院的研究团队最近搞出个大发现,直接刷新了我们对细胞的认知。 他们钻研的是细胞怎么决定自己的命运,比如啥时候分裂、啥时候衰老、甚至啥时候“去世”,而核心角色是个叫“蛋白质凝聚体”的

  苏黎世联邦理工学院的研究团队最近搞出个大发现,直接刷新了我们对细胞的认知。

  他们钻研的是细胞怎么决定自己的命运,比如啥时候分裂、啥时候衰老、甚至啥时候“去世”,而核心角色是个叫“蛋白质凝聚体”的东西。

  以前大家都觉得,细胞做决定靠的是单个分子或者简单的信号通路,就像一个人拍脑袋做判断似的。

  但这次研究揭示,根本不是这么回事,这凝聚体更像细胞里的“分子委员会”,得凑一块儿商量着来。

  说实话,细胞这玩意儿比我们想的复杂多了,不管是人体里的细胞,还是酵母这种单细胞生物,都得不停评估自己的状态和周围环境。

  就拿酵母来说,它得知道现在该不该分裂、要不要找“对象”交配。

  以前科学家研究这个,总盯着单个分子的作用,比如哪个蛋白能触发分裂信号。

  但这次伊夫・巴拉尔教授带领的团队,用微流体技术把单个酵母细胞“抓”住,在显微镜下看了三四天,硬是把凝聚体的作用给揪了出来。

  研究团队选酵母当研究对象,不是没道理的。

  这东西单细胞,观察起来方便,却偏偏有跟高等生物类似的决策机制,跟个“迷你版高等细胞”似的。

  他们用的微流体技术也挺厉害,能精准控制酵母的生存环境,还能连续追踪它的整个生命周期。

  在观察中,他们察觉了两种关键凝聚体,P体和Whi3凝聚体,这俩玩意儿会随着酵母年龄增长慢慢形成,而且得一起干活才管用。

  它们会结合细胞里的RNA分子,不让那些能促进分裂的蛋白质生成,这样老年酵母就不分裂了。

  研究里的博士后汤姆・佩斯克特说,要是破坏掉其中一个凝聚体,老年酵母就会接着分裂。

  本来想简单说这俩凝聚体就是“刹车”,但后来发现它们更像“监督员”。

  细胞衰老不是被动等着“老”,而是这俩凝聚体主动调控的结果。

  更有意思的是,研究人员还能人为触发Whi3凝聚体形成,让酵母提前变老,不过有个前提,必须俩凝聚体都在,少一个都不行。

  如此看来,细胞里的决策机制,比我们以前想的“一人说了算”要复杂得多,得“委员会”全票通过才行。

  搞懂了凝聚体管分裂和衰老,你以为这就完了?它还管酵母找对象呢,这才是更颠覆认知的地方。

  以前科学家都觉得,老酵母对“求偶信号”没反应,根本没法交配,但这次研究打了这个结论的脸。

  酵母找对象有自己的一套,年轻酵母会释放一种叫“信息素”的东西,找到合适的“伴侣”就停止分裂,长出专门的结构准备融合。

  以前研究觉得老酵母没这本事,因为不管怎么加信息素,它们都没反应,但这次研究发现,老酵母其实能感知到信息素,就是很快会放弃交配。

  后来研究人员不让凝聚体形成,神奇的事儿发生了:老酵母对信息素的反应,跟年轻酵母一模一样。

  老实讲,以前科学家误判也能理解,毕竟群体实验里,老酵母那点反应快被掩盖了,跟人群里小声说话似的,不凑近听根本发现不了。

  这事儿不光能帮我们搞懂酵母,对治病也有大用处,你想啊,人体内很多病,其实就是细胞做了“错误决策”。

  比如癌细胞,它就不按规矩来,一个劲儿分裂不死亡;还有些细菌,碰到抗生素就休眠,躲过去之后接着作乱;老年人体内的干细胞,也会因为“决策失误”停止再生,导致身体修复能力下降。

  巴拉尔教授说,这研究给了个新思路:要是能开发针对凝聚体的药,说不定能“改写”细胞的决策。

  比如让癌细胞重新启动死亡程序,让休眠的细菌“醒过来”被抗生素杀死,或者让衰老的干细胞再动起来。

  不过搞不清的是,这药研发起来难度不小,传统药物针对的是单个蛋白,凝聚体是个动态的“系统”,跟个会变形的靶子似的,想打准不容易。

  毫无疑问,这研究是个大突破,虽然现在只在酵母身上做了实验,但凝聚体在各种生物里都有,从进化角度看,这机制可能是生命的“基础技能”。

  以后要是能把酵母里的发现用到人身上,说不定能解决很多现在治不好的病。

  当然了,路还长,比如不同凝聚体怎么配合、环境怎么影响它们,这些都得慢慢研究。

  但至少现在,我们找到了一个新方向,这就已经很有意义了。

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