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        細(xì)胞使用糖在分子水平上進(jìn)行交流
        
			
        
				2019-03-02 10:32:17
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        人體由3千萬至4千萬個細(xì)胞組成，這是一個龐大而復(fù)雜的血細(xì)胞，神經(jīng)元和構(gòu)成器官和組織的特化細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)。到目前為止，確定哪些機(jī)制控制它們之間的通信已經(jīng)證明是細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。由賓夕法尼亞大學(xué)化學(xué)系的Virgil Percec領(lǐng)導(dǎo)的研究，與大學(xué)的細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)和生物學(xué)系以及Temple和Aachen大學(xué)合作，提供了一種研究合成細(xì)胞的新工具。Percec和他的團(tuán)隊(duì)通過觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)如何決定其與其他細(xì)胞和蛋白質(zhì)的交流和相互作用的能力，證明了他們方法的價值。他們發(fā)現(xiàn)糖分子在細(xì)胞通訊中起著關(guān)鍵作用，是細(xì)胞和蛋白質(zhì)用來相互交流的“通道”。他們本周在“ 美國國家科學(xué)院院刊”上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。
        

        細(xì)胞使用糖在分子水平上進(jìn)行交流
        

        “最終，這項(xiàng)研究的目的是了解細(xì)胞膜的功能，”Percec說。“人們試圖了解人體細(xì)胞是如何發(fā)揮作用的，但這很難做到。細(xì)胞內(nèi)的一切都像液體一樣，這使得用常規(guī)方法分析它很困難。”
        

        細(xì)胞生物學(xué)家歷來使用衍射來研究細(xì)胞。這包括將它們分開并拍攝各個部分(如蛋白質(zhì))的原子級圖片。然而，這種方法的問題在于它不允許整體研究細(xì)胞。更新的方法，如熒光顯微鏡，研究人員可以研究整個細(xì)胞，但這些工具很復(fù)雜，并沒有提供衍射可以提供的高分辨率視圖。
        

        使用工程合成細(xì)胞作為模型系統(tǒng)，主要作者，現(xiàn)在在亞琛的Percec小組成員Cesar Rodriguez-Emmenegger發(fā)現(xiàn)了一種使用原子力顯微鏡直接研究細(xì)胞膜的方法。這種方法產(chǎn)生極高分辨率的掃描，顯示小于納米級的形狀和結(jié)構(gòu)，比人類頭發(fā)的寬度小近10,000倍。然后，Percec的小組建立了一個模型，用于計(jì)算結(jié)構(gòu)圖像與細(xì)胞功能的關(guān)系。
        

        該研究是可以在整個合成細(xì)胞上進(jìn)行衍射樣方法的第一個例子。使用這種新方法，Percec的研究小組發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜表面較低濃度的糖導(dǎo)致其他細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的反應(yīng)性增加。
        

        Percec的目標(biāo)之一是弄清楚如何控制細(xì)胞間通訊和細(xì)胞功能，這與他的小組正在進(jìn)行的創(chuàng)造由人和細(xì)菌細(xì)胞部分組成的雜交細(xì)胞的工作有關(guān)。雖然他的研究小組自2010年以來一直在研究細(xì)胞膜模擬和工程系統(tǒng)，但正如Percec描述的那樣，這種類似衍射的新方法的發(fā)現(xiàn)是一次“幸運(yùn)的意外”。
        

        “我們處理其他人認(rèn)為沒有解決方案的問題。你不可能在一夜之間取得重大突破，”Percec說。“我們團(tuán)隊(duì)中的所有這些人都很有天賦，并且擁有解決各種問題所需的機(jī)器，將故事融合在一起。”
        
			

			
          
        
			
        
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