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人體白細(xì)胞會(huì)循著細(xì)菌分泌出的某種化學(xué)物質(zhì)的氣息，找到并且摧毀細(xì)菌。那么，這些免疫細(xì)胞是如何快速發(fā)現(xiàn)細(xì)菌進(jìn)而找到傷口和感染的位置的呢？美國(guó)研究人員表示，在一種蛋白復(fù)合物的引導(dǎo)下，變形蟲(chóng)和哺乳動(dòng)物的免疫細(xì)胞就會(huì)朝著其“獵物”進(jìn)發(fā)。
加州大學(xué)圣迭戈分校的理查德·弗特爾領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)基于對(duì)盤(pán)基網(wǎng)柄菌的觀察和分析得出了該結(jié)論。盤(pán)基網(wǎng)柄菌是一種簡(jiǎn)單的變形蟲(chóng)，由于擁有人類(lèi)白細(xì)胞的很多特征，可作為模型基因系統(tǒng)進(jìn)行研究。這種變形蟲(chóng)找到“獵物”的方式同哺乳動(dòng)物的免疫細(xì)胞找到“獵物”的方式一樣，但其基因系統(tǒng)更簡(jiǎn)單、并且很容易在實(shí)驗(yàn)室中培育。
研究人員在5月18日的《發(fā)育細(xì)胞》雜志上指出，他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)之前未曾了解的多蛋白復(fù)合物——脊髓小腦共濟(jì)失調(diào)I型（Sca1）復(fù)合物，并且Sca1復(fù)合物控制了另一個(gè)在引導(dǎo)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)方面起重要作用的Ras蛋白。
Ras蛋白將細(xì)胞的方向感應(yīng)指針同其分子馬達(dá)連接在一起，讓細(xì)胞中的肌動(dòng)蛋白zui接近“獵物”，然后再讓肌動(dòng)蛋白遠(yuǎn)離細(xì)胞的另一端，通過(guò)這種方式，細(xì)胞就能向其目標(biāo)“獵物”移動(dòng)。而Sca1復(fù)合物就像定位儀一樣，只在沿著細(xì)胞表面正確的位置激活Ras，由此便可確定細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的方向。
研究人員發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞內(nèi)這種持續(xù)大約2分鐘的擴(kuò)張和收縮運(yùn)動(dòng)就是由Ras和Sca1復(fù)合物以及雷帕霉素靶蛋白復(fù)合物2（TORC2）共同控制的。TORC2在為變形蟲(chóng)的免疫細(xì)胞“導(dǎo)航”上也發(fā)揮了作用。對(duì)于Ras和Sca1復(fù)合物來(lái)說(shuō)，TORC2就如同調(diào)節(jié)器，它可以通過(guò)讓細(xì)胞自我調(diào)節(jié)分子馬達(dá)，來(lái)抑制Sca1復(fù)合物和Ras的“行動(dòng)”。
參與此項(xiàng)研究的帕斯卡爾·徹瑞斯特表示：“現(xiàn)在我們知道了白細(xì)胞如何找到細(xì)菌感染，并且知道這些細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)受到了嚴(yán)格的控制。新的發(fā)現(xiàn)不僅讓我們可以更好地理解哺乳動(dòng)物和變形蟲(chóng)的細(xì)胞如何運(yùn)動(dòng)，也有助于我們研發(fā)出新的藥物來(lái)控制炎癥，限制腫瘤在轉(zhuǎn)移過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)速度。
上海勁馬生物（）推薦原文出處：
Developmental Cell doi:10.1016/j.devcel.2010.03.017
A Ras Signaling Complex Controls the RasC-TORC2 Pathway and Directed Cell Migration
Pascale G. Charest, Zhouxin Shen, Ashley Lakoduk, Atsuo T. Sasaki, Steven P. Briggs, Richard A. Fir
Ras was found to regulate Dictyosium chemotaxis, but the mechanisms that spatially and temporally control Ras activity during chemotaxis remain largely unknown. We report the discovery of a Ras signaling complex that includes the Ras guanine exchange factor （RasGEF） Aimless, RasGEFH, protein phosphatase 2A （PP2A）, and a scaffold designated Sca1. The Sca1/RasGEF/PP2A complex is recruited to the plasma membrane in a chemoattractant- and F-actin-dependent manner and is enriched at the leading edge of chemotaxing cells where it regulates F-actin dynamics and signal relay by controlling the activation of RasC and the downstream target of rapamycin complex 2 （TORC2）-Akt/protein kinase B （PKB） pathway. In addition, PKB and PKB-related PKBR1 phosphorylate Sca1 and regulate the membrane localization of the Sca1/RasGEF/PP2A complex, and thereby RasC activity, in a negative feedback fashion. Thus, our study uncovered a molecular mechanism whereby RasC activity and the spatiotemporal activation of TORC2 are tightly controlled at the leading edge of chemotaxing cells.
