"分子舞蹈"--细胞运动的关键机制终于被破解，为癌症研究提供了新视角

在每个细胞内，都有一个微妙的蛋白质丝网络，即细胞骨架，为细胞提供结构和稳定性。肌动蛋白丝在这一系统中发挥着至关重要的作用--这些微小的蛋白质链不断组装和分解，以实现运动。然而，直到现在，它们分解背后的确切过程仍不清楚。

由结构生物学家斯特凡-劳恩瑟（Stefan Raunser）领导的马克斯-普朗克研究所研究小组发现，三种蛋白质--冠状蛋白（coronin）、cofilin和AIP1--能够完美地协同工作。研究人员将这种相互作用描述为 "分子舞蹈"，每种蛋白质都发挥着不同的作用。他们的研究成果于 上发表。

首先，冠突蛋白结合到丝状体上并微妙地改变其结构，使其更容易发生化学变化--特别是磷酸基团的移除。这一步使丝状物 "成熟"，为下一阶段做好准备。然后，Cofilin 接管，取代 coronin，进一步削弱丝的结构。最后，AIP1 开始介入。这种蛋白质就像分子钳子一样，将不稳定的丝拉开，阻止其重建。

冰与电揭示细胞的舞蹈

为了揭示这一过程，研究小组使用了先进的冷冻电镜技术。这项技术包括快速冷冻蛋白质，并用电子束对其成像，以生成高度精细的三维结构。研究人员总共捕捉了一百多万张单独的图像，并重建了16张快照，这些快照共同揭示了事件的完整顺序。

研究结果是一个全新、全面的丝状蛋白降解模型，它对长期以来的假设提出了挑战。多年来，人们一直认为cofilin是负责切割细丝的主要蛋白质。但实际上，这一角色属于 AIP1。这项研究为细胞运动的基本机制提供了新的见解。

对医学和研究的意义

这些发现不仅对基础研究具有重要意义。细胞运动在癌症等疾病和免疫反应中也起着关键作用。特别是在癌细胞转移（癌细胞在全身扩散）过程中，肿瘤细胞利用的机制与健康细胞在伤口愈合过程中使用的机制类似。

现在，研究人员了解了 AIP1、cofilin 和 coronin 等蛋白质是如何调控细胞运动的，因此可能会出现针对这些过程的新机会。从长远来看，这些知识有助于开发出通过干扰癌细胞的移动能力来减缓甚至防止其扩散的疗法。