细胞历险记(二)| 曲率入口

细胞历险记(二)| 曲率入口

首页游戏大全细胞历险记更新时间:2024-04-14

接上一篇:

转铁蛋白在慌乱中定了定神,发现周围正发生着天崩地裂一般的变化。她和怀里的两个铁紧紧地相拥在一起。

就这样,转铁蛋白抱着铁,被转铁蛋白受体的大手捧着,感觉到自己正在往下掉,像是掉入了一个无底洞,只一瞬间,小机器人就进入到了一个巨大的凹陷里。往上看去,周围拱起的细胞膜还在往上走。

转铁蛋白受体提醒说,周围那些细胞膜呀,它们没有往上,是我们在随着细胞膜往下走呢。

果然,周围的细胞膜没有往上,而只是自己脚下的这个受体在随着细胞膜向下陷。

看着脚下还在继续坍塌、下陷的细胞膜,转铁蛋白早已被这突如其来的变化惊呆了。

不过,有受体用大手捧着自己,转铁蛋白的心神也随即静了下来,感受着细胞膜上这种从平坦到弯曲的变化。

细胞内吞起始于细胞膜曲率的变化,这种变化从平坦变成Λ形状,又从Λ形状变成Ω形状。曲率变化是耗能的过程,需要多种蛋白质的共同作用,例如BAR蛋白家族的成员,Actin等。

转铁蛋白一连问了两个问题:我们要陷进去多深呢?这细胞膜还要凹陷多久呢?

受体回答道:大概150纳米的样子。 刚才你们感觉细胞膜的这个曲率入口,变化太快了吗?其实,整个过程要持续两三分钟的样子。

在酵母和哺乳动物中,内吞产生的囊泡形状是不同的。在哺乳动物中,内吞膜的凹陷约150nm,所以,形成囊泡的直径约60-120nm;

而在酵母中,形成的内吞膜的凹陷长度也是150nm左右,但是宽度就比较窄,最后形成的囊泡是个约30x60nm的椭圆。

整个内吞的过程要经历约60-120秒。

哺乳动物和酵母中膜曲率的变化

不同的分子机制导致二者囊泡的膨压不一样,也是引起酵母和哺乳动物囊泡形状不同的重要原因。因此,哺乳动物是球形囊泡,酵母形成的是椭球形囊泡。

转铁蛋白似乎充满了疑惑,蓦然的坍塌使她对周围这个细胞膜有种恐惧感。刚刚还是平坦的,只两三分钟的样子,竟然就形成了这么深的一个大洞。

在下陷的过程中,转铁蛋白又了解到了很多关于细胞膜入口的事情。和“门”的概念不一样,细胞膜的这个入口依靠的是膜弯曲,叫做——曲率入口。

也就是说,受体激活后,细胞膜通过膜曲率的变化,最终将细胞外的物质带到细胞内部。

细胞膜的磷脂双分子层自己没有弯曲的力量。把它们放到水里,由于没有驱动力,它们会自己变成平的。

但是,细胞内吞需要膜的弯曲,并且,这种弯曲在进化上是相对保守的。也就是说,无论是哺乳动物还是酵母,尽管在弯曲的细节上有所不同,然而囊泡内吞机器的分子机制是类似的。

酵母中由Actin多聚化驱动的膜凹陷

在酵母中,膜弯曲的驱动力主要来自肌动蛋白(Actin)在膜凹陷处的多聚化。

转铁蛋白受体对转铁蛋白说道:看到细胞膜里面那个三脚架一样的结构的东西了吗?

转铁蛋白透过磷脂双分子层,向细胞内部望去。果然,有很多“三脚架”正在赶过来,它们相互聚在一起,忙得热火朝天。

在哺乳动物中,网格蛋白(Clathrin)的外衣可能是构成膜弯曲的主要力量。此外,肌动蛋白(Actin)和BAR蛋白家族成员等也在改变膜曲率的过程中发挥重要作用。

转铁蛋白受体继续说:这个“三脚架”结构叫做网格蛋白(Clathrin),它们现在正在装配。它和其他蛋白一起,构成了我们脚下细胞膜的凹陷。

哺乳动物中Clathrin耦联的膜弯曲的两种假说

在网格蛋白介导的膜弯曲过程中,有两种可能发生的情况。即两种假说:

一,网格蛋白包裹的细胞膜面积(Clathrin-coated area)不变。此时网格蛋白构成的囊泡的直径会逐渐减小。

二,网格蛋白(Clathrin)包裹的囊泡的直径不变,此时,网格外衣的面积会逐渐变大,即在囊泡形成的过程中,网格蛋白会不停地被招募到细胞膜上。

“不对呀,你看那些细胞膜。”被转铁蛋白抱在怀里的铁突然指着上方说道。

转铁蛋白还在注意脚下的细胞膜呢,根本没有想到头上的细胞膜还会变化。仔细一看,可不是吗?头上的细胞膜从周围往中间走了。

这可真不是大惊小怪,这些细胞膜就快要连起来了。他们往上看,本来可以看到细胞外的整个天空,可是现在,变了,变得像井底的青蛙一样了,并且,这个井口在不断缩小。

不是吧,这么一来,入口马上就要被堵死了。

转铁蛋白心里一紧,看来此行,能不能活着出去还是个未知数呢。

转铁蛋白受体看了他们一眼,说道:还是看看外面那些“三脚架”吧。

扒开细胞膜,转铁蛋白从磷脂双分子层缝隙中向内望去,细胞内部巨大的机器工厂景象展露在他们面前。

黄色的笼形结构为网格蛋白

他们发现,一旦头上的入口堵死,他们就会处于一个巨大的封闭空间之中,无法逃脱。

而这个空间就是——网格牢笼。

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