科學(xué)家利用超高分辨率技術(shù)揭示酵母水通道蛋白的跨膜過(guò)程

        近日，來(lái)自瑞典和美國(guó)的研究者通過(guò)研究成功捕獲了酵母水通道蛋白運(yùn)輸水分子過(guò)膜的過(guò)程（抑制質(zhì)子通過(guò)細(xì)胞膜），相關(guān)研究成果刊登于雜志Science上，研究者在文章中描述了其如何使用超高分辨率顯微鏡來(lái)揭示酵母水通道蛋白的整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程。

        細(xì)胞為了在機(jī)體中正常發(fā)揮功能，其必須使得水分子從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，這也是細(xì)胞攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的一種方式；當(dāng)然在這一過(guò)程中，也可以避免細(xì)胞不需要的物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞。這整個(gè)過(guò)程是如何發(fā)生的讓人覺(jué)得有點(diǎn)神秘，因?yàn)樗ǖ赖鞍祝ㄍǖ溃┓浅Ｐ?，傳統(tǒng)方法僅僅可以得到快照視圖。

         然而之前有研究者開(kāi)發(fā)了一種新型技術(shù)，其可以對(duì)鉀離子如何通過(guò)鉀離子通道進(jìn)行運(yùn)輸整個(gè)過(guò)程來(lái)進(jìn)行拍攝；本文中研究者使用了類似的方法來(lái)對(duì)畢赤氏酵母通過(guò)水通道蛋白1進(jìn)行運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程進(jìn)行拍攝。

        研究者使用了僅有0.88埃的超高分辨率技術(shù)來(lái)對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行拍攝，結(jié)果發(fā)現(xiàn)酵母利用水通道蛋白1運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程類似于鉀離子運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程；研究者表示，這個(gè)過(guò)程中氫鍵的形成可以抑制質(zhì)子隨水分子通過(guò)細(xì)胞膜，需要特別指出的是，研究者還發(fā)現(xiàn)兩個(gè)特殊的結(jié)構(gòu)，NPA-標(biāo)記序列以及由水分子形成的選擇性過(guò)濾器可以在阻止不必要質(zhì)子進(jìn)入細(xì)胞膜的過(guò)程中，促進(jìn)某些分子通過(guò)微孔通道。

        這種新型技術(shù)的開(kāi)發(fā)標(biāo)志著超高分辨率記錄細(xì)胞膜運(yùn)輸過(guò)程的一個(gè)新紀(jì)元，而且為未來(lái)研究如何使得水分子攜帶不必要物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的技術(shù)提供思路和希望。（