聚集在一起的受体作用更强

【字体: 时间:2000年12月21日 来源:

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根据研究者们在美国细胞生物学协会年会上的报告,研究者们正在逐渐将注意力集中到小分子上以解决生物学问题。

加州Scripps研究所的Jeff Kelly说:“我认为在细胞生物学与化学之间存在着大量的协作。”当他指出使用化学物质研究生物学问题还未成为标准时,他认为现在这条途径正在不断地获得越来越广泛的赞赏。

在这样一个以化学为基础的研究中,威斯康星大学麦迪逊分校的Laura Kiessling证明,通过将多拷贝的单一配体连接起来,她将细胞对外界的反应改变成另一种与单价配体浓度增加时的方式截然不同的形式。

因此她认为,这是细胞对外界反应受到受体在细胞表面上的间距影响的一个证据。

Kiessling的研究组利用了大肠杆菌已经清楚的趋化途径,研究是否细胞对单价半乳糖分子的反应与多聚化成为多价复合物做出的反应方式相同。实验中使用相同浓度的碳水化合物亚单位:10个单价分子相当于一个十聚糖分子。

该研究组分析了细菌的行为。细菌具有两种运动形式:翻滚和转动。它们根据外界环境的不同而采用不同的运动形式。当细菌在一个缺少感兴趣的化学物质,如糖分子,的环境中时,进行翻滚运动,随机地移动并且经常改变运动的方向。相反,在一个含有糖分子的介质中,细菌进行直线运动,并且很少改变方向。

两种形式的运动来自并列的鞭毛运动(转动)或非并列的鞭毛运动(翻滚)。如果在环境中存在美味的化学物质,它们就会结合到细胞表面的受体上,受体会将信号传入细胞膜内,告诉所有的鞭毛以相同的方向运动。

在Kiessling的文章中,她发现细菌对多价配体的反应,与对单价配体的反应相比更强。当大的复合物存在时,细胞运动得比存在单价配体时更快,而更少地改变方向。

单价配体结合到单一的结合半乳糖的MCP受体二聚体上。但是更大的多价复合物分子,一个分子就含有25个半乳糖残基,很可能将大量受体分子聚集到一起形成一个局部的聚集物。很明显,这有效地增加了细菌接受的信号,这可以以过度的转动速度证明。

Kiessling开始考虑,是否受体聚集物是同一性的,还是不同类型的受体被聚集的MCP受体被动地带到该区域。

通过增加结合不同受体的第二个刺激分子——丝氨酸,她检测了这种可能性,并且令她吃惊的是,丝氨酸同样具有这种增强作用。如果她加入单价半乳糖,让细胞适应之后,再加入丝氨酸,她看到一定水平的反应。但是如果,她第一次加入多价半乳糖分子,让细胞适应之后,再加入丝氨酸,她看到明显更剧烈的反应。

Kiessling说:“这是第一个受体与受体相互作用的证据。”

尽管Kiessling还没有确定所有这些意味着什么,但是她推测可以使用这种多价配体的方法改变其它系统,包括人B细胞的反应。

——摘译自12月18日

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