翻转脂质用于细胞运输肾小管

研究人员越来越接近了解导致细胞膜部分变成微小管的分子过程，这些细胞管可以将分子输入和输出细胞。京都大学细胞生物学家想知道属于P4-ATP酶家族的翻转酶是否参与诱导细胞膜改变形状。这些酶在膜的内层和外层之间翻转特定的脂质。到目前为止，尚不清楚它们是否在改变膜的曲率方面发挥了作用，因为科学家们无法将其活动与膜变形结合起来。

研究人员开发了一个允许他们做到这一点的过程。他们将荧光分子标记为细胞质中存在的曲率感应'BAR'蛋白，并观察它们的表现。

已知当一种称为N-BAR的BAR结构域募集到细胞膜时，它穿透细胞的脂质双层，诱导形成小的向内弯曲。蛋白质感知到曲率的这种变化，导致更多的N-BAR结构域的募集，这些结构域沿着膜的一部分彼此附着，从而触发其转变成管。

另一方面，BAR和F-BAR域不会这样做，除非研究人员发现，一种称为ATP10A的特殊翻转酶在细胞中被激活。ATP10A从细胞膜的外层向内层翻转脂质磷脂酰胆碱，导致其曲率发生微小变化。当ATP10A被激活时，BAR和F-BAR结构域检测到曲率的变化并与细胞膜结合。然后聚集的蛋白质沿着细胞膜彼此连接，并将该部分转化为向内突出的小管。这在ATP10A关闭的细胞中没有发生。

“通过ATP10A表达增加向内质膜弯曲增强内吞作用，”京都大学药学研究生院的Hye-Won Shin解释道。内吞作用是细胞的一部分吞噬外部分子进行进一步加工的过程。

“质膜在细胞迁移，癌细胞侵袭，细胞分裂，营养摄取以及病原体和病毒进入细胞过程中也会动态改变形状，”Shin解释说。“这项研究首次证明了由P4-ATP酶诱导的跨双层脂质成分的变化可以使生物膜变形，”她说。