特殊蛋白控制细胞微管组织 对细胞结构起重要作用

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在研究细胞结构时，可以根据形状来推测其功能。植物细胞中有一个动态的骨架，负责引导细胞的生长、发育、运动和分裂。随着时间推移，骨架的变化造就了细胞的形状和行为，最终形成整个生物体的结构和功能。

据物理学家组织网近日报道，美国卡内基科学研究所对一种叫做GCP-WD的特殊组织蛋白进行了研究，发现这种蛋白控制着成核的位置、速度和细胞皮质阵列的形状，对植物细胞骨架和细胞结构形成具有重要作用，对动物细胞骨架的组织也可能非常关键。相关论文发表在最近的《当代生物学》（CurrentBiology）杂志上。

微管由微管蛋白聚合而成，形成细胞骨架。微管蛋白和类微管蛋白在进化过程中是极为“保守”的，许多细菌、真菌、高等植物和动物中都有，在生物细胞的生长和分裂中起着关键作用。人们对微管在动物细胞分裂中的作用已经相当了解。细胞的“有丝分裂”过程分为多个阶段，其中包括复制一套细胞的DNA染色体，并分裂为两个独立的细胞。由微管构成的支架把复制那一半染色体拉开，并引导它们进入两个新的子细胞。

但植物和动物的“微管辅助细胞分裂”之间还有一个重要区别。在动物细胞（以及酵母菌细胞）中，一般情况下，负责在分裂过程中分开染色体的微管围绕着一个中心结构来组织；而在植物细胞中，微管阵列并没有一个中心体。在没有中心体帮助定位的情况下，微管是怎样找准位置并履行自身功能的？人们对此还知之甚少，这正是伊哈特小组研究的焦点。

他们发现，一种叫做GCP-WD的蛋白质在哺乳动物的中心型微管组织结构中起了重要作用，也是植物细胞中单个微管形成、定位的关键。其作用远不止在分裂过程中，对植物细胞整体骨架的组织和功能都至关重要。因此在确定植物细胞的形状和功能上，GCP-WD是一个关键因子，影响着细胞的结构体系。

微管在神经细胞内含量丰富，是细胞组织和信息处理的中心。近年来，随着量子理论和计算机的发展，许多物理学家对微管的作用也越来越感兴趣。“我们在植物细胞中进行了定量活细胞研究，让我们能‘看到’微管是如何组织的背后的分子机制。”卡内基研究所戴维·伊哈特说，观察GCP-WD的功能和运作，对研究动物细胞微管的科学家来说也很有意义。