协作揭示了蛋白质分泌的新机制

英国一个研究小组发现，细胞的保护层就像一个旋转栅栏，可以输出蛋白质，同时阻止它们重新进入。所有细胞都被一层保护层包围 - 一层膜 - 将细胞内容物保持在一起并保护它免受损坏。然而，细胞内制造的蛋白质通常需要出口才能完成它们的工作。例如，在细菌粘附，发病机制和抗生素清除方面。

人体中的相同过程负责所有细胞外蛋白质的分泌，例如胶原蛋白，抗体和胰岛素。来自布里斯托尔大学和利兹大学的研究人员研究了位于膜内的专用“运输马达”，称为“Sec”(分泌物的缩写)。Sec识别需要通过分子“地址标签”从细胞中输出的蛋白质，并将它们推过膜。这样做所需的能量来自细胞的通用动力源，一种叫做ATP的分子。

布里斯托尔大学生物化学学院的Ian Collinson教授说：“以前的研究已经证明了Sec的样子，但不是如何将基质从膜的一侧推到另一侧。我们结合使用实验和计算方法看看Sec的不同部分在使用ATP时如何移动。“我们的理由是，通过观察电机的运行情况，而不仅仅是查看静态画面，然后尝试研究机器的运行方式，更容易理解电机的工作原理。”

共同作者，利兹大学Astbury结构分子生物学中心主任Sheena Radford教授说：“作者的团队合作使这项工作成为可能，这使得经典生物化学和生物物理技术相结合，探索了大量系统。数十亿分子与蛋白质复合物(布里斯托尔)的大规模模拟，以及能够观察单个分子的突破性方法，由罗马图马博士在利兹开创。“

共同作者，来自Astbury结构分子生物学中心的Roman Tuma博士说：“目前最流行的理论是，Sec抓住部分蛋白质并将其推入膜中的一个门。然后放手，然后回去抓住并推动下一位。“然而，我们的研究表明，最大的运动是在膜门本身，它打开和关闭。这表明Sec更像是一个旋转门。蛋白质可以单向移动穿过膜 - 出 - 但是无法移回再次。“我们提出的新模型为蛋白质运输领域的一个突出问题提供了解决方案，这可能与许多其他在细胞中其他地方运输蛋白质和核酸的系统相关。”

该团队正在与邓迪药物研发部合作，利用这一发现，开发出能够在不影响人类的情况下特异性阻断细菌分泌的新药。干扰分泌过程将对细菌及其抗生素抗性策略有害。

研究和合作得到了我们已故的朋友和同事Steve Baldwin教授的帮助和启发，该论文致力于此。