x射线打开细胞的窗户，拼凑出珍贵的细胞核孔的图片
文章来源：贤集网发布日期：2022-07-12浏览次数：38 经过近20年的同步加速器实验，加州理工学院的科学家们捕捉到了一幅清晰的细胞核孔的图片，这些孔是你体内重要物质进出细胞核的门窗。这些发现可能导致某些癌症、自身免疫性疾病和心脏疾病的新疗法。人体由近100万亿个细胞组成，这些细胞让你保持健康和活力。每个细胞都有数十亿个自己的部分，所有这些部分协同工作，保持生命过程的运转。看到NPC如何在细胞中装配在一起，加深了我们对细胞如何工作的理解，并可能导致对某些癌症、自身免疫和神经退行性疾病以及某些心脏疾病的新治疗。解开NPC需要时间，因为它不是一个简单的拼图，不像那些在盒子里等待的拼图。它包含1000多种单独的蛋白质，科学家可能需要数年时间来绘制一个单独的蛋白质，然后才能开始将它们放在一起。整个过程类似于一个巨大的三维拼图，但它是由非常小的碎片组成的，你无法用肉眼甚至是好的光学显微镜看到它们。为了使这一里程碑成为可能，加州理工学院团队转向了由能源部(DOE) SLAC国家加速器实验室的斯坦福同步辐射光源(SSRL)产生的高能X射线，能源部阿贡国家实验室的光子源，以及能源部布鲁克海文国家实验室的国家同步辐射光源II。在多年来的许多实验中，他们用X射线照射结晶的NPC蛋白质样品，照亮了样品的原子结构和整体形状。他们在本月的《科学》杂志的两篇论文中发表了他们的发现。这第一篇论文报道了位于细胞核外部的面部结构第二篇论文揭示了NPC的许多片段是如何通过“胶水”蛋白质结合在一起的。X射线晶体学提供了单个蛋白质成分的原子细节，随着技术的进步，包括在SLAC SSRL，研究人员已经能够以更清晰的方式看到核孔复合体，这样他们就可以将不同的蛋白质组合在一起，完成这个复杂的谜题。如果没有SSRL多年来升级的技术，如2009年安装的微聚焦能力和像素阵列探测器(PAD)，这项研究就不可能发生。SSRL拥有全国首批PADs之一，探测器产生了比以前更好的X射线衍射数据，帮助加州理工学院的研究人员绘制了NPC的蛋白质结构。2015年确定一大块六蛋白质的晶体结构并确定其在核孔中的排列表明，通过耐心和勤奋，研究人员可以提供整个NPC的完整图像。加州理工学院化学博士后研究员、该研究的第一作者之一Christopher Bley说，完成的人类NPC拼图将提供一个框架，现在可以在这个框架上进行许多重要的实验。有了这种复合结构，它使未来关于NPC功能，甚至疾病的实验成为可能并为其提供信息，NPC中有很多突变与可怕的疾病有关，了解它们在结构中的位置以及它们是如何聚集在一起的，可以帮助设计下一组实验，尝试回答这些突变在做什么的问题。确定了人类NPC结构后，科学家现在可以专注于研究NPC各种神秘功能的分子基础，如mRNA如何输出，许多NPC相关疾病的潜在原因，以及许多病毒(包括新型冠状病毒病毒和猴痘病毒)对NPC功能的靶向，以开发新的疗法。 
