作者:俄亥俄州立大学劳拉·阿伦斯菲尔德
研究人员注意到，一些肽通过推动细胞膜穿过细胞膜
肽使膜变形成小的圆形芽
然后芽分离成小气泡，最终“爆裂”，让肽释放到细胞内
信用:阿什韦塔·萨尼 几十年来，科学家们一直想知道蛋白质等大分子是如何穿过细胞壁(也称为质膜)而不留痕迹的
这种能力是某些药物——包括一些癌症治疗和新冠肺炎疫苗——发挥作用的部分原因
这也是细菌毒素进入人体细胞并造成破坏的方式
一个这样的例子是白喉毒素，它由白喉棒状杆菌产生，引起白喉，一种严重的和潜在致命的鼻和喉细菌感染
但是这些蛋白质如何进入人体细胞的机制是一个科学之谜
最近发表在《ACS化学生物学》杂志上的一项研究解答了这个谜团
这项研究确定了蛋白质穿过细胞膜的方式，这一发现可能为将来更好地将药物输送到细胞中，或者治疗由细菌毒素引起的疾病奠定科学基础
该研究的资深作者、俄亥俄州立大学化学和生物化学教授裴德华说:“这几乎就像一个魔术，细胞膜包裹这些毒素的方式。”
裴在俄亥俄州立大学的研究团队花了数年时间试图了解细菌毒素等生物分子是如何进入人体细胞的，目标是找到将药物输入这些细胞的方法
该项研究的主要作者、俄亥俄州立大学裴实验室的研究生阿什韦塔·萨尼说，正是通过这项工作，研究人员发现了一些毒素是如何穿过细胞膜的
研究人员已经知道小分子是如何穿透细胞膜的，通常是通过与细胞膜结合，然后通过细胞膜扩散
但是他们知道蛋白质没有这种能力，因为它们太大了
到目前为止，最流行的假设是蛋白质通过膜上的小孔，也就是所谓的孔，类似于巴黎的雕像，一个人穿过一堵墙
但是裴之前的工作并不支持这个假设
在研究团队的其他项目时，萨尼注意到一些蛋白质片段，被称为肽，通过推动它们穿过细胞膜
肽使膜变形成小的圆形芽
然后芽分离成小气泡，称为囊泡，最终“爆裂”，允许肽在细胞内释放
研究小组随后观察到，两种结构不同的细菌毒素也采用了同样的机制
这一发现使他们得出结论，这种萌芽-塌陷机制是许多大生物分子采用的常见机制
“这种萌芽和崩溃的现象以前是未知的，但我们能够见证它，因为我们有设备、培训和经验来知道我们在看什么，”萨尼说
该团队通过共聚焦显微镜观察活细胞的出芽和塌陷，这是一种成像技术，使他们能够聚焦于细胞内部发生的事情，以及细胞膜上这些特定的蛋白质
裴说，这一发现有可能为利用这一发现操纵药物进入细胞的方式的新药物疗法打开大门
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