无心插柳柳成荫：新活细胞显微镜揭示细胞运动驱动！

近期这项新研究的成果以两篇文章的形式被发表，标题分别为 “Actin Retrograde Flow Actively Aligns and Orients Ligand-Engaged Integrins in Focal Adhesions” （黏着斑中肌动蛋白的逆流积极调节配体整联蛋白方向），“Direction of Actin Flow Dictates Integrin LFA-1 Orientation during Leukocyte Migration”（白细胞迁移时肌动蛋白的流向决定了整联蛋白LFA-1的方向）。前者在发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上，后者则发表在《自然通讯》上。

这两篇文章都聚焦在整联蛋白的激活上。整联蛋白是一种跨膜蛋白，细胞可附着在其外环境中。整联蛋白会对来自其他细胞的信号做出反应，他们通常在内部传导细胞外信号从而使结构蛋白在许多方面发生反应。通过MBL发明的显微镜，研究人员发现当整联蛋白从细胞表面展开、进行细胞外结合的时，会同步调整至与细胞内力(肌动蛋白逆流)的方向一致。

 “如果将细胞看作是一辆汽车，那么肌动蛋白流就是引擎。细胞可以停在那里，让引擎空转。但是当整联蛋白在外部激活和结合时，它们就像轮胎在路上行驶一样，会产生摩擦。然后发动机进入齿轮，汽车运动。”参与这两项研究的高级研究员克莱尔·沃特曼博士如此解释道。克莱尔·沃特曼博士是一位来自美国国立卫生研究院国家心脏、肺和血液研究所惠特曼中心的科学家。

研究团队使用MBL开发的一款荧光偏振光显微镜对细胞表面整联蛋白的方向进行高精度实时测量。参与这两项研究的第二研究员蒂莫西·斯普林格博士指出，“仅用显微镜就能做到这一点，这是非常了不起的。除此之外，我并不知道还有其他‘利用显微镜实测细胞表面分子方向’的例子。” 蒂莫西·斯普林格博士同时也是哈佛医学院生物化学、分子药理学和医学的教授，他在20世纪80年代共同参与发现了整联蛋白家族。

人类细胞中有24种不同类型的整联蛋白。研究小组发表在《美国国家科学院院刊》上的文章研究的是纤维母细胞的整联蛋白，而发表在《自然通讯》上的文章则对白细胞上的整联蛋白进行了分析。

斯普林格博士评论说：“我们所研究的这两种整联蛋白正如从整联蛋白家族中获取的那样在结构上是不同的。”然而当被激活时，这两种类型的整联蛋白都会朝向细胞内肌动蛋白流动的方向。斯普林格博士总结说，“这是一项非常漂亮的基础研究。虽然我们对于溶液中高度纯化的整联蛋白已经有了很多了解，但是这项研究给我们提供了关于活细胞中整联蛋白激活状态的具体信息。”

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