細(xì)胞是如何利用凝結(jié)來密封組織的

　　我們的身體和器官受到皮膚等組織屏障的保護(hù)，不受外部環(huán)境的影響。這些屏障必須嚴(yán)密密封，以防止有害物質(zhì)進(jìn)入。這種密封是通過稱為緊密連接的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的。然而，這些緊密連接是如何形成的一直是個謎。現(xiàn)在，由德累斯頓工業(yè)大學(xué)生物技術(shù)中心(BIOTEC)的Alf Honigmann教授領(lǐng)導(dǎo)的一個跨學(xué)科研究小組發(fā)現(xiàn)，負(fù)責(zé)這些密封的蛋白質(zhì)在細(xì)胞表面形成一種液體狀物質(zhì)，就像冷水凝結(jié)在冷窗上的水一樣。他們的研究結(jié)果發(fā)表在Nature雜志上.

　　我們的皮膚是抵御外界的保護(hù)罩，就像一堵精心建造的磚墻，必須密封得嚴(yán)嚴(yán)實實，以防出現(xiàn)裂縫。同樣，我們的肺或腸等器官也必須密封，以確保內(nèi)容物不會溢出到身體的其他部位。我們器官的最外層通過細(xì)胞之間稱為緊密連接的特殊密封來實現(xiàn)這一點。

　　緊密連接很像地板或墻磚之間的連接。它們是環(huán)繞每個細(xì)胞頂部的帶子，并與相鄰的細(xì)胞相連，在細(xì)胞之間形成緊密的密封。

　　“與磚墻中瓷磚或砂漿之間的接縫不同，緊密連接是動態(tài)的。我們的皮膚或器官是柔軟的，細(xì)胞不斷地改變它們的形狀。緊密連接必須能夠適應(yīng)細(xì)胞形狀的變化，并且仍然能夠密封間隙，緊密的連接如何能夠在細(xì)胞周圍形成如此堅固而靈活的材料是一個有趣的科學(xué)問題?！鄙镂锢韺W(xué)主席和BIOTEC研究小組組長Honigmann教授解釋說。

　　表面上的凝結(jié)

　　為了了解這些密封是如何形成的，Honigmann教授的團(tuán)隊使用了先進(jìn)的生物物理方法來實時觀察這一過程。他們發(fā)明了一種方法，可以用化學(xué)方法隨意打開和關(guān)閉緊密連接的形成。他們還利用基因工程技術(shù)用熒光標(biāo)記標(biāo)記密封蛋白?？傊?，這使他們能夠使用高分辨率顯微鏡實時觀察緊密連接的形成。

　　該小組與德累斯頓馬克斯普朗克復(fù)雜系統(tǒng)物理研究所(MPI-PKS)的理論物理學(xué)家Frank jlicher領(lǐng)導(dǎo)的理論物理學(xué)家合作，能夠證明緊密結(jié)的自組裝是由一種稱為表面潤濕的物理現(xiàn)象驅(qū)動的。

　　“令人著迷的是，這些緊密連接蛋白的行為方式與水非常相似。把我們的觀察結(jié)果和理論物理模型結(jié)合起來，我們得出了液體在表面凝結(jié)的本質(zhì)物理過程?！?/span>

　　緊密連接蛋白結(jié)合在細(xì)胞膜表面細(xì)胞相互接觸的界面上。當(dāng)結(jié)合在那里的蛋白質(zhì)數(shù)量達(dá)到一定的閾值時，蛋白質(zhì)就會凝結(jié)成一種液體，逐漸生長成細(xì)胞表面的一種液滴。最終，這些液滴拉長并相互接觸，在細(xì)胞周圍形成一條均勻的帶。通過這種方式，緊密連接密封了細(xì)胞之間的空間，使我們的皮膚和器官密封。

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