磷脂是水不溶性“結(jié)構(gòu)單元”,其限定細(xì)胞周圍的膜屏障并提供膜蛋白所在的結(jié)構(gòu)支架和環(huán)境。在2月17日至21日在加利福尼亞州舊金山舉行的第62屆生物物理學(xué)會年會上,來自德克薩斯大學(xué)休斯頓麥戈文醫(yī)學(xué)院的William Dowhan將展示他的小組的工作,探討膜蛋白磷脂環(huán)境如何決定其結(jié)構(gòu)和功能。
磷脂環(huán)境中有兩種類型的膜蛋白。“親水性(親水性)暴露在膜表面,它們與膜周圍的水環(huán)境穩(wěn)定地相互作用,疏水性(防水)暴露于膜內(nèi)部,”Dowhan說。
由于細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)和外側(cè)的親水性和疏水性蛋白質(zhì)的這種平衡,條件保持穩(wěn)定。“例如,膜一側(cè)的親水性(蛋白質(zhì))不應(yīng)該通過膜的疏水核心翻轉(zhuǎn)到另一側(cè),”Dowhan說。
這讓Dowhan想知道為什么“細(xì)胞會維持成千上萬種*的磷脂物種”。為了找到答案,他的研究小組構(gòu)建了細(xì)菌大腸桿菌和酵母釀酒酵母的突變體,其中可以改變這些“構(gòu)件”的組成。“隨著我們改變膜磷脂組成,我們對細(xì)胞功能產(chǎn)生了不利影響。”道漢說。
這些都是重要的發(fā)現(xiàn),因?yàn)?ldquo;膜蛋白初是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(細(xì)胞內(nèi))中制造的,然后轉(zhuǎn)運(yùn)到其他功能的膜上,”Dowhan說。“因此,在運(yùn)輸過程中磷脂環(huán)境的變化......在膜內(nèi),可以改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。與磷脂組成相關(guān)的膜蛋白功能的動態(tài)變化的重要性是控制細(xì)胞過程的一種未被認(rèn)識的方式。”
細(xì)胞如何調(diào)節(jié)各種過程對于維持細(xì)胞活力至關(guān)重要,并且它是每種細(xì)胞類型的*特性。“為了充分了解生命,我們不僅要確定細(xì)胞內(nèi)的每個(gè)化學(xué)反應(yīng),還要確定每個(gè)化學(xué)反應(yīng)如何相互調(diào)節(jié)和整合,”Dowhan說。