美国科学家首次捕获到人类细胞的信号传送情况

美国加州大学的圣地亚哥分校（UCSD）及欧文分校的研究人员首次视频捕获到响应微小机械尖刺穿过人类细胞的化学信号，它们就像鹅卵石投入池塘中激起的波纹。他们的研究论文发表在2005年4月21日的《自然》杂志上，论文主要作者是UCSD雅各布斯工程学院的博士后研究员Peter Wang。

    UCSD雅各布斯工程学院生物工程系的研人员开发了一种新的分子“报道”系统，这种系统能动态显示Src蛋白质激活情况。Wang花了两年时间使报道分子能够仅在Src而非其他蛋白质被激活时才发出指示。

    Wang及其同事首先证明新系统能有效显示响应一种已知的化学刺激物――表皮生长因子的Src激活的情况。然后，他们研究了机械刺激对Src激活的效果。采用加州大学欧文分校贝克曼激光研究所研制出来的技术，Wang和另一位博士后研究员Elliott Botvinick将一些粘性小珠, 固定在细胞上，然后利用激光源（无形的“镊子”）来回拉动这些小珠。当激光镊子使这些小珠朝一个方向移动时，固定在一个专用显微镜上的摄像头就会拍摄下生化信号朝着相反方向的动态移动，其移动方式具有荧光的特征。因此，采用荧光共振能量转移（FRET）技术，就有可能实现高空间分辩率和高瞬时清晰度。

    Wang说，当他们第一次看见这些不可思议的波纹穿越细胞扩散开来时，真是觉得太奇妙了，他们根本没想到会看见从小珠发散出来的定向波纹。

    Src是一种激酶，它将磷酸盐分子固定到细胞内的一个或多个目标蛋白质上（称为“磷酸化”），从而激活目标蛋白质。如果激酶基因变异或不能正常磷酸化其目标，或激酶过于活跃，或激酶不够活跃时，都会导致多种疾病。事实上，Src在细胞生长发育，以及癌症、动脉硬化及其他许多疾病的产生中都起到重要作用。

    论文另一作者Chien说，这一衡量Src活性的可视化技术可用于许多癌症的诊断。细胞通常严格控制Src的活性，但是，在某些癌症情况下，Src的活性异常高。Chien和Wang已获得将这一可视化新技术作为癌症诊断工具来商业化的基金。

    这些研究人员还发现，肌纤蛋白丝和微管（横贯细胞的结构部件，就好象雨伞的伞骨）可充当生化信号的传播导管。Wang发现，当他打断试验细胞中的肌纤蛋白丝或微管时，激活信号就不再穿越细胞扩散。这说明Src激活横穿了这些纤维结构。