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利用高速原子力显微镜测量细胞间作用力

导读: 细胞间连接在通信、运输、信号转导、废物清除和水平衡中发挥着重要作用。在一个欧洲项目中,研究人员研究了生物物理力量如何能够影响这一系列功能的实现。

  细胞间连接在通信、运输、信号转导、废物清除和水平衡中发挥着重要作用。在一个欧洲项目中,研究人员研究了生物物理力量如何能够影响这一系列功能的实现。

  几乎在所有组织中,细胞间通信和信号转导是通过缝隙连接(gap junction)或细胞间通道来实现的。缝隙连接是由成对的半通道(half-channel)或者说连接子(connexon)组成的,其中每个连接子含有由六个连接蛋白(connexin)集合在一起而形成的组装体。尽管缝隙连接的功能和化学组分已经得到很好地描述,但是人们对这些结构能够支撑的力量和能量知之甚少。

  这个“生物物理测定缝隙连接的粘附强度”项目旨在利用高级纳米工具和原子力显微镜(atomic force microscopy, AFM)来测量细胞间连接的动力学和结合强度。项目研究人员在重建的脂质膜中,利用纯化的连接蛋白来获得关于细胞间结合方面的生物物理学证据。

  项目研究人员在相互作用的蛋白分子上施加力量,并测量它们的解离特征。一种快速的解离速率表明存在动态结合,而一种缓慢的解离速率反映着模拟胞外环的特殊构造结构的灵活性和大小降低。这个项目的研究结果于2012年7月13日在线发表在Journal of Molecular Biology期刊上。

  从生物物理学角度描述缝隙连接中的蛋白间结合有望是理解细胞间通道性质的关键。对多细胞结构的结构完整性和生物化学完整性至关重要的是,缝隙连接将指导人们在未来开发出分子疗法来治疗相关疾病指明方向。

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