我們每個人心中都應(yīng)該有一張時間表，什么時候該做什么，只不過有的人能堅持按照時間表來做自己的時候，有的人則無法做到。然而對于細胞來說，它們的時間表自細胞生成那天起就決定了，了解這一時間表能幫助我們理解細胞生長和與其它細胞溝通的方式。最新一期（3月10日）Cell雜志整理了細胞進程的各種數(shù)據(jù)。

什么決定了細胞組件半衰期？

細胞成分，如代謝產(chǎn)物、 mRNA和蛋白都有不同的周期時間表，細胞池中單個代謝產(chǎn)物的半衰期取決于代謝池大小與代謝通量之間的比率，mRNA的半衰期則是由核酸酶降解半衰期決定的，而蛋白更為穩(wěn)定，通常是要比實驗室中快速倍增時間要慢一些降解，不過在細胞分裂過程中蛋白含量會減少，為此細胞也會進行一些補救措施，如快速調(diào)節(jié)蛋白水解過程。

在體內(nèi)蛋白代謝是一個動態(tài)過程，即在合成機體組織新蛋白質(zhì)的同時，原有的組織蛋白可被降解成氨基酸，降解形成的氨基酸又可以用于合成組織蛋白從而實現(xiàn)組織蛋白的不斷更新替換。這種蛋白質(zhì)就始終處于一個動態(tài)平衡體系中。Waterlow在1978年用“蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)”（protein turnover）這一術(shù)語來描述蛋白質(zhì)在體內(nèi)的動態(tài)變化。蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)代謝是生物表現(xiàn)生命活動力的重要動力學(xué)過程。

近期研究人員開發(fā)出了一種雙熒光蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)分析(ProTA)技術(shù)，并應(yīng)用這一技術(shù)定量繪制出了在BTZ誘導(dǎo)蛋白酶體抑制的情況下人類蛋白質(zhì)降解組的整體變化。這為繪制人類蛋白質(zhì)降解組圖譜，闡明藥物作用及耐藥潛在機制提供了一種新工具，有可能推動開發(fā)出靶向蛋白內(nèi)穩(wěn)態(tài)的治療方法來治療一些人類疾病。

哺乳動物細胞比細胞細胞慢嗎？

細菌和哺乳動物細胞具有相似的物理和化學(xué)參數(shù)，如擴散系數(shù)，RNA聚合酶和核糖體之間的比例等。但是由于哺乳動物細胞體積更大，基因長度也更長，因此功能時間表也會相應(yīng)的延長。舉例來說，1μ m大小細菌細胞的一個蛋白在細胞中的擴散只需要0.1秒，而10μ m 的哺乳動物細胞則需要10秒。

同樣，細菌平均的基因為1kb長，因此轉(zhuǎn)錄需要大約1分鐘；哺乳動物基因平均為10kb長，需要10分鐘。還有類似的時間表也會由于額外的細胞內(nèi)進程而受到影響，這些關(guān)鍵的進程在細菌中1秒能完成，哺乳動物則需要1分鐘。

蛋白如何及時穿過神經(jīng)元

一個蛋白要從軸突一角到達1厘米長神經(jīng)元的胞體位置，可能存在兩種主要機制。首先是擴散(D≈10 μm2/s)，這大約需要花費一個月時間（R2/D），另外一種就是利用分子馬達，分子馬達的速度大約為1 μ m/s ，可以在幾小時內(nèi)運輸?shù)鞍走_到目的地。在超過一米長的神經(jīng)元中（人體和長頸鹿都有）即使用了分子馬達，這個過程也需要幾天的時間。

哈佛大學(xué)的一項研究提出過一種新的細胞質(zhì)模型，指出就像用勺子攪動咖啡里的糖一樣，細胞機器的運行讓細胞質(zhì)里的懸浮顆粒無法平靜。細胞質(zhì)的波濤主要是由分子馬達反復(fù)拉動肌動球蛋白（actomyosin）引起的，不過其它酶促活動也能掀起波瀾。

研究人員認為分子馬達和酶促反應(yīng)的活性改變，會影響細胞質(zhì)硬度和物質(zhì)運輸?shù)娜菀壮潭?。而細胞質(zhì)的改變又會進一步影響下游的細胞活性。