类似衍射的方法显示细胞通过糖进行通信

人体由3千万到4千万个细胞组成 - 一个庞大而复杂的血细胞，神经元和构成器官和组织的特殊细胞网络。到目前为止，确定哪些机制控制它们之间的通信已经证明是细胞生物学领域的重大挑战。

新的研究提供了一种新颖的工具来研究合成细胞的难以置信的细节。宾夕法尼亚大学的高级作者Virgil Percec和他的小组通过研究细胞结构如何决定其与其他细胞和蛋白质的交流和相互作用的能力，证明了他们方法的价值。他们发现糖分子在细胞通讯中起着关键作用，是细胞和蛋白质用来相互交流的“通道”。该 研究结果于昨天发表在“美国国家科学院院刊”上。

“最终，这项研究的目的是了解细胞膜的功能，”Percec说。“人们试图了解人体细胞的功能，但这很难做到。细胞中的所有物质都是液体状的，这使得用常规方法分析它很困难。“

细胞生物学家历来使用衍射来研究细胞。这包括将它们分开并拍摄各个部分(如蛋白质)的原子级图片。然而，这种方法的问题在于它不允许整体研究细胞。更新的方法，如荧光显微镜，研究人员可以研究整个细胞，但这些工具很复杂，并没有提供衍射可以提供的高分辨率视图。

使用工程合成细胞作为模型系统，第一作者，前Percec小组的Cesar Rodriguez-Emmenegger，发现了一种使用原子力显微镜方法直接研究细胞膜的方法。这种方法产生极高分辨率的扫描，显示小于纳米级的形状和结构，比人类头发的宽度小近10,000倍。然后，Percec的小组建立了一个模型，用于计算结构图像与细胞功能的关系。

该研究是可以在整个合成细胞上进行衍射样方法的第一个例子。使用这种新方法，Percec的研究小组发现细胞膜表面较低浓度的糖导致其他细胞膜上蛋白质的反应性增加。