Science:细胞内的神秘邮政编码——蛋白质如何精准找到自己的"工位"? |
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人体内数万亿细胞就像精密运转的微型城市,而每个蛋白质分子都是肩负特殊使命的"打工人"?在细胞里,每天有超过100亿个蛋白质穿梭往来,它们如何准确找到核仁(Nucleolus)、核斑(Nuclear speckles)等特定"工位",而不在错综复杂的细胞迷宫中迷失方向?这个困扰生物学界半个多世纪的谜题,近日被研究人员们一举破解 他们发现,蛋白质的氨基酸序列中竟隐藏着一套堪比"邮政编码"的定位密码!
传统理论认为,蛋白质定位依赖类似"钥匙与锁"的特异性识别,或是依赖膜结构的物理阻隔。但最新发表于《Science》的研究 Protein codes promote selective subcellular compartmentalization ,颠覆了认知:就像快递包裹上的条形码,每个蛋白质都携带着分布式编码(Distributed code),指引它们穿越细胞质基质(Cytoplasmic matrix),停泊在目标区室。研究团队开发的AI模型ProtGPS,仅通过分析氨基酸序列就能预测蛋白质去向,准确率最高达95%,甚至成功设计出能自主导航至核仁的人工蛋白质。更惊人的是,超过80%的致病基因突变会破坏这种"分子导航系统",导致蛋白质在细胞内"迷路" 这为、癌症等疾病的治疗开辟了全新路径。
这项发现不仅揭示了生命最精妙的定位智慧,更预示着医疗革命的到来:未来或可通过改写蛋白质"邮政编码"精准治疗疾病,甚至设计出能在特定细胞区室工作的智能药物。当我们凝视显微镜下的细胞世界,那些跳动的荧光斑点正诉说着一个全新维度的生命密码 而我们,刚刚拿到了破译它的密钥。
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