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城市的公路和人行道等交通枢纽是经过精心绘制和研究的，但关于细胞中的物质是如何运输的知之甚少。现在，密苏里大学的一个研究小组正在挑战先前关于物质如何离开大肠杆菌细胞的理论。这一发现可能对我们如何治疗疾病有重要意义。
城市的公路和人行道等交通枢纽是经过精心绘制和研究的，但关于细胞中的物质是如何运输的知之甚少。现在，密苏里大学的一个研究小组正在挑战先前关于物质如何离开大肠杆菌细胞的理论。这一发现可能对我们如何治疗疾病有重要意义。
“蛋白质就像可以在细胞中携带信息和材料的载体，”密苏里大学文理学院物理副教授、生物化学联合副教授Gavin King说，“我们关注的是有两层膜的大肠杆菌细胞。我们观察到，当蛋白质从细胞内膜排出时，细胞会根据所输送的蛋白质的类型调整蛋白质通过通道的传输方式。”
King与生物化学荣休教授Linda Randall合作。Randall验证大肠杆菌细胞在自然环境中的运输功能。一旦得到证实，这些样本就被送往King实验室，King的团队在那里使用原子力显微镜来观察大肠杆菌蛋白质的运动。与以往的蛋白质冷冻研究不同，原子力显微镜可以让研究人员观察蛋白质在一个与细胞自身环境非常相似的流体环境中的运动。
“在我们的研究之前，有两种方法来描述蛋白质是如何穿过细胞膜移动的——要么是一种类似于汽车发动机的活塞运动，要么是一种更持久的运动，即Brownian ratchet（布朗棘轮）运动。”King说，“这两种模型都不能解释不同蛋白质类型会有不同的运输方式。正如不同类型的载体移动方式不同一样，不同类型的蛋白质也是如此。我们绘制的描述蛋白质运动的地图显示，大自然可能比以前想象的更复杂。”
这些发现提供了有关细胞如何发送和接收材料和信息的基本知识。例如，药物可以穿过膜来影响细胞，同样，一些信息必须通过膜通道才能离开细胞。尽管除了大肠杆菌以外的其他细胞可能没有大肠杆菌这样精确的蛋白质转运系统，King说，但所有细胞中都存在类似的系统。
原文检索：Direct visualization of the E. coli Sec translocase engaging precursor proteins in lipid bilayers
（生物通：伍松）
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