Cell：解析細胞中機動蛋白6運動模式

細胞突變可引起失明、失聰以至癌症等不同的致命病征或身體(ti) 殘缺，過往科學家已發現，細胞突變往往源於(yu) 細胞內(nei) 出現錯誤的運動方式，但對於(yu) 具體(ti) 情況卻所知不多，更遑論如何作治療。　　香港科技大學生物化學係講座教授張明傑與(yu) 其研究團隊，對人體(ti) 細胞內(nei) 用以運輸蛋白質的一種重要的“機動蛋白6(Myosin VI)”進行了長達8年的研究，終於(yu) 成功找到其運動模式，成為(wei) 細胞生化學的重大突破。研究團隊指，掌握“機動蛋白6”運動模式是糾正變異細胞的關(guan) 鍵，未來更有機會(hui) 發現所有相關(guan) 疾病的*方法。

細胞內(nei) 的蛋白質包含細胞所需要的營養(yang) 、生長因子、信號肽、離子等，是確保細胞健康、人體(ti) 正常運作的重要物質。張明傑介紹稱，細胞內(nei) 有多種負責運輸蛋白質的“機動蛋白”，但是絕大部分的“機動蛋白”都是往同一方向運行，隻有“機動蛋白6”是往相反方向走，“蛋白質可以循環再用，因此需要有運輸器將它們(men) 來回的雙向運送，所以在‘機動蛋白’中，‘機動蛋白6’是特別重要的。”

張明傑與(yu) 餘(yu) 聰、馮(feng) 巍和魏誌毅等多人組成的團隊又發現，“機動蛋白6”的運作模式，是由其承載的蛋白質的用途所決(jue) 定，“有的蛋白質需要運送至細胞的另一處，便會(hui) 促使‘機動蛋白6’長出兩(liang) 條‘腿’，將蛋白質穩妥地護送至目的地；有的蛋白質是‘機動蛋白’正停留的地點使用，那麽(me) 後者就毋須長出‘腿’了。”張明傑指出，能否將蛋白質輸送至目的地，是決(jue) 定細胞能否正常工作的前提，若運輸失敗便會(hui) 令細胞生成變化，有可能導致遺傳(chuan) 性失明、失聰，甚至癌症等不同病變。

有關(guan) 研究於(yu) 8年前已開展，但頭3年進展不大，至04年組織新團隊後，經過餘(yu) 聰等人進行了超過1萬(wan) 次的實驗後，終於(yu) 通過將“機動蛋白6”放在透明晶體(ti) 內(nei) 培養(yang) 的方法，於(yu) 顯微鏡中觀察到它的具體(ti) 結構，從(cong) 而摸索出整個(ge) 運動模式。

科大的新發現，亦將對未來醫療科學的發展影響深遠。張明傑指，掌握“機動蛋白6”的正常運作模式後，日後科學家便有機會(hui) 糾正各種引起細胞突變的錯誤運動方式，其團隊當前正對耳聾症狀相關(guan) 細胞突變展開研究，並透露已獲很大進展，他充滿信心地說：“問題搞清楚了，耳聾的人便有機會(hui) *恢複聽力！”

不過張明傑坦言，雖然他們(men) 已為(wei) 相關(guan) 研究奠定重要基礎，但人類疾病始終是由各種類的細胞變化所決(jue) 定的，“機動蛋白”僅(jin) 是當中較為(wei) 重要的一種，因此未來還需要對更多引起疾病的蛋白種類進行研究。有關(guan) 研究成果亦剛在上周五出版的生命科學界學術期刊《細胞》中刊出，廣獲世界重視。

推薦原始出處：

Cell, Volume 138, Issue 3, 537-548, 7 August 2009 doi:10.1016/j.cell.2009.05.030

Myosin VI Undergoes Cargo-Mediated Dimerization

Cong Yu1,3,Wei Feng1,3,Zhiyi Wei1,Yohei Miyanoiri1,Wenyu Wen1,Yanxiang Zhao2andMingjie Zhang1,,

1 Department of Biochemistry, Molecular Neuroscience Center, Hong Kong University of Science and Technology, Clear Water Bay, Kowloon, Hong Kong

2 Department of Applied Biology and Chemical Technology, Hong Kong Polytechnic University, Hung Hom, Kowloon, Hong Kong

Myosin VI is the only known molecular motor that moves toward the minus ends of actin filaments; thus, it plays unique roles in diverse cellular processes. The processive walking of myosin VI on actin filaments requires dimerization of the motor, but the protein can also function as a nonprocessive monomer. The molecular mechanism governing the monomer-dimer conversion is not clear. We report the high-resolution NMR structure of the cargo-free myosin VI cargo-binding domain (CBD) and show that it is a stable monomer in solution. The myosin VI CBD binds to a fragment of the clathrin-coated vesicle adaptor Dab2 with a high affinity, and the X-ray structure of the myosin VI CBD in complex with Dab2 reveals that the motor undergoes a cargo-binding-mediated dimerization. The cargo-binding-induced dimerization may representa general paradigm for the regulation of processivity for myosin VI as well as other myosins, including myosin VII and myosin X.