《Science》不对称的起源：一种使你扭曲的蛋白质

不对称性在生物学各个领域都扮演着重要角色：想想DNA螺旋，你的心脏位于左边，我们更喜欢用左手或右手等等。

　　

来自Côte d'Azur大学Valrose生物学研究所的团队联合宾夕法尼亚大学的同事，他们的研究显示了单个蛋白质是如何在另一个分子中诱导螺旋运动的。通过多米诺骨牌效应，这导致细胞、器官，甚至整个身体扭曲，引发侧向行为。该研究发表在Science 杂志上。

我们的世界本质上是不对称的：不对称的静脉血管，不对称分裂的干细胞，或者人类内脏等等。但是，这些不对称是如何产生的，它们是相互联系的吗？

在Valrose生物研究所，由研究员Stéphane Noselli领导的小组，为了解开这些谜团，已经研究了数年的左右不对称性。生物学家已经确定了控制普通果蝇（Drosophila）不对称性的第一个基因，果蝇是生物学家最喜欢的模式生物之一。

最近，研究小组发现这个基因在脊椎动物中扮演着同样的角色：它产生的蛋白质，肌球蛋白1D（Myosin 1D），控制着器官在同一方向上的盘绕或旋转。

而在这篇Science文章中，研究人员诱导果蝇正常对称器官产生肌球蛋白1D，如呼吸气管。非常惊人的是，这足以诱导所有层次的不对称性：变形细胞、缠绕自身的气管、整个身体的扭曲，以及蝇幼虫之间的螺旋形运动行为。值得注意的是，这些新的不对称总是在同一个方向发展。

为了确定这些级联效应的来源，宾夕法尼亚大学的生物化学家也对这个项目作出了贡献。在玻璃罩上，他们使肌球蛋白1D与细胞骨架的组成部分，即肌动蛋白接触。他们能够观察到这两种蛋白质之间的相互作用导致肌动蛋白螺旋上升。

肌球蛋白1D除了在果蝇和脊椎动物之间的左右不对称性中起作用外，似乎是一种独特的蛋白质，能够在所有尺度上诱导自身和内部的不对称，首先在分子水平上，然后通过多米诺骨牌效应，在细胞、组织和行为水平上。这些结果提示了在进化过程中突然出现新的形态特征的可能机理，例如蜗牛身体的扭曲。因此，肌球蛋白1D似乎具有出现这一创新所必需的所有特征，因为其单独表达足以在所有尺度上诱导扭转。

原文检索：Molecular to organismal chirality is induced by the conserved myosin 1D

（生物通：伍松）