弗朗西斯克里克研究所(Francis Crick Institute)和倫敦國王學院(King’s College London)的研究人員發現，蛋白質在某些區域的柔軟或堅硬程度可以決定它們進入細胞核的速度。

蛋白質需要進出細胞核(細胞的控制中心)來發揮不同的功能，比如告訴細胞核打開或關閉某些基因。這些蛋白質通過細胞核邊緣的通道交叉，稱為“核孔復合物”。

先前的研究表明，這些蛋白質的大小和組成改變了它們通過的容易程度，但今天發表在《Nature Physics》上的這項研究表明，機械性能也會影響蛋白質通過孔的進入。

通過跟蹤單個細胞中蛋白質的運動，研究小組發現，在相同大小和氨基酸(它們的組成單元)組成的蛋白質中，蛋白質“核定位序列”(一種允許蛋白質進入細胞核的特殊序列)附近的機械穩定性影響了它們穿越的快慢。

他們發現，在這個序列旁邊有一個柔軟或靈活區域的蛋白質能夠更快地進入細胞核。然后，研究人員設計了一個軟標簽，可以將其添加到較硬的蛋白質序列附近，以幫助它們更容易地進入細胞核。

這是通過標記轉錄因子(一種激活特定基因的蛋白質)來測試的，這種轉錄因子被稱為MRTF，可以幫助細胞在體內移動。當一個軟標簽附著在MRTF上時，它能夠更快地進入細胞核，增加細胞的運動。

研究人員認為，這可能是一種潛在的有用工具，可以更快地將藥物運送到細胞核，或者通過標記轉錄因子來增加某些基因的活性。Francis Crick研究所單分子機械生物學實驗室組長，倫敦國王學院生物物理學教授Sergi Garcia-Manyes說：”我們已經有了一個基本的發現，蛋白質的機制——它在導致易位的區域有多軟或多硬——控制著它進入細胞核。雖然我們只研究了核孔，但這種機制可以調節進入細胞的其他部分，如線粒體或蛋白酶體。知道更靈活的蛋白質可以更快地進入細胞核可以幫助我們設計更有針對性的藥物。”

第一作者之一Rafael Tapia-Rojo曾是克里克大學的博士后，現在是倫敦國王學院的生物物理學講師，他說:“我們的發現出乎意料，使用一種新設計的光力學方法，單分子水平的測量如何與細胞水平上發生的事情如此直接地聯系在一起，這令人震驚。”

研究人員現在正在研究轉錄因子是如何進化到包含靈活的區域，使它們更容易進入細胞核的。



（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-5）