Cell评点“世界杯”与细胞的相似处

　　

生物通报道：昨天（6月11日）全球足球盛典：FIFA 2010 World Cup在南非拉开帷幕，世界各地顶级的足球运动员，裁判和评论家都汇集于此。为了能参与此次盛会上，这些足球运动员展示了其精湛的控球技术，这主要体现在三个方面：快速冲刺，极短的反应时间，和强悍的韧性。最新出版的《Cell》杂志推出了“Cell Culture”专题，在分子和细胞的角度找到了生物的这三个体育运动特征。

1.FIFA新型足球

在本届世界杯中，FIFA采用的是新一代世界杯足球，这次的比赛用球与上世纪所使用的足球相差甚远：合成材料替代了皮革；原来32块单独缝制的嵌面也变成了8块；手工缝制也让位给了热粘合拼接技术。

其结果就是在比以往速度更快的世界杯上将出现一只比以往速度更快的足球。新足球能让球员从40码开外打出凌厉的射门以及精准的长距离传球，而上世纪六、七十年代的足球根本完成不了这样的任务。

从设计的角度而言，减少足球上的棱角就类似于将细胞转运囊泡上的包被蛋白移除（Fotin et al），这种囊泡是细胞质中的一种膜包被转运囊泡，细胞物质转运实质上是细胞内的一个庞大而复杂的物流系统，这一系统的异常将导致各种相应疾病的发生，囊泡是这一物流系统中一种可调控的重要的运输工具。

比如囊泡上的网格蛋白能形成一种类似于网状的结构，或是五边形，或是六边形（如下图）。六边形在囊泡上形成平滑表面，而五边形则为囊泡增加曲率。这些蛋白由相对分子质量为180kDa的重链和相对分子质量为35～40kDa的轻链组成二聚体， 三个二聚体形成包被的基本结构单位——三联体骨架（triskelion）， 称为三腿蛋白（three-legged protein）。许多三腿复合物再组装成六边形或五边形网格结构，即包被亚基，然后由这些网格蛋白亚基组装成披网格蛋白小泡。

(从左至右分别为：此次世界杯比赛用新型足球，六边形和五边形的网格蛋白，甲虫Chyrsina gloriosa)

除此之外，一些生物体系中也出现五边形-六边形的结构模式，比如甲虫Chyrsina gloriosa（可翻译成玉虫）的背部，在偏振光中能发出金属绿。Sharma等人发现这种甲虫当有光照射上来的时候，其上的五、六、七边形细胞会自发地排列以使得它们能反射特定波长的光，进而产生绿、黄、红色的光。

科学家认为这些细胞由一些叫做几丁质的分子自发排列构成，这些几丁质构成了一个个圆锥体。当这些圆锥体凝固之后，其结构将会固定并且当光束从不同角度入射时产生颜色。

（生物通：张迪）

参考文献：

A. Fotin et al. (2004). Nature 432, 573579.

V. Sharma et al. (2009). Science 325, 449451.

原文摘要：

Cell Culture
Summary
On June 11th, the best soccer players from around the world will meet in South Africa at the FIFA 2010 World Cup. To reach this level of competition, these players combine phenomenal ball-handling skills with three major characteristics: fast sprinting, rapid reaction times, and ferocious tenacity. This issue's Cell Culture explores these three athletic qualities from a molecular and cellular perspective, but first we delve into the design details of FIFA's newest soccer ball.