细胞骨架与运动
微管蛋白与肌动蛋白亚基(tubulin and actin subunits)
/ TOOB-yoo-lin and AK-tin SUB-yoo-nits /
想象一面砖墙。墙可以很高、很长或弯曲,但它始终是用相同的简单砖块砌成的。细胞用的正是这样反复使用的砖块来搭建它最具活力的两种纤维——微管和微丝。微管的砖块是微管蛋白;微丝的砖块是肌动蛋白。理解这些亚基,就能明白为什么这些纤维能如此迅速地搭建和拆除。
肌动蛋白是单个的、大致呈球形的小蛋白质。数百个肌动蛋白首尾相连(两条这样的链再缠绕在一起)形成一根微丝。微管蛋白则以两种密切相关蛋白质(α-微管蛋白和β-微管蛋白)的紧密配对形式出现;这些配对堆叠形成微管的管壁。关键在于,这两类亚基都能携带一个小燃料分子(肌动蛋白携带ATP,微管蛋白携带GTP),燃料在亚基加入纤维后会被缓慢消耗。这消耗掉的燃料就像一个计时器,使纤维较旧的部分不稳定,从而驱动那种不断搭建又不断拆除、使细胞骨架充满活力的过程。
由于细胞在细胞质中保留着大量游离的、尚未组装的亚基,它可以随时随地通过让亚基咬合到位来生长纤维,再通过让纤维溶解来回收这些亚基。这种可重复使用的砖块设计,正是使一个细胞能迅速从静息形状切换到爬行形状、再到分裂形状的原因,而它始终在反复使用同样的分子。
用于治疗痛风的秋水仙碱会结合游离的微管蛋白,阻止它加入微管——这恰好提醒我们,纤维只在其亚基不断咬合时才存在。
封住砖块,墙就立不起来。
这些燃料分子(微管蛋白用GTP,肌动蛋白用ATP)并不直接为运动提供动力;它们更像一个钟表,标记亚基在纤维中停留了多久,从而控制它何时解体。
又称
另见