來自德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心等處的研究人員發(fā)表了題為“Identification of F-actin as the Dynamic Hub in a Microbial-Induced GTPase Polarity Circuit”的文章，開發(fā)了一種能預(yù)測(cè)引發(fā)食物中毒的細(xì)菌如何干擾細(xì)胞方向感的新方法，并在活細(xì)胞中證實(shí)了這一方法。相關(guān)成果公布在2月17日Cell雜志上。

文章的通訊作者是德州西南醫(yī)學(xué)中心的Neal M Alto博士，這位科學(xué)家曾與北京生命科學(xué)研究所柴繼杰合作，共同揭示了來自一類細(xì)菌毒性因子大家族的Map通過模擬GEF活性實(shí)現(xiàn)其功能，并提出了這類家族成員對(duì)不同GTPase的選擇模型。

對(duì)于這項(xiàng)最新成果，Alto博士表示，“這是不同領(lǐng)域科學(xué)家共同解決一個(gè)復(fù)雜重要的生物學(xué)問題的范例。”

在一些基礎(chǔ)性生物過程中，細(xì)胞需要定位方向，比如空間分隔的生化反應(yīng)，比如免疫細(xì)胞追擊病原菌等。而且更為重要的是，細(xì)胞方向感受到干擾就會(huì)導(dǎo)致機(jī)體生病。這項(xiàng)最新研究提出了一個(gè)新模型，能幫助解釋哺乳動(dòng)物細(xì)胞如何建立其方向感的，以及引發(fā)疾病的大腸桿菌如何攻擊細(xì)胞方向感的。

這項(xiàng)成果匯集了不同領(lǐng)域科學(xué)家的長(zhǎng)處，最初的構(gòu)想是構(gòu)建一個(gè)數(shù)學(xué)模型，用以解釋細(xì)胞在大腸桿菌感染后的應(yīng)答，并在活細(xì)胞中進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)證。“細(xì)菌就像打針一樣將蛋白分子注入到人類細(xì)胞中”，Alto博士說，“人類細(xì)胞作出應(yīng)答，在細(xì)菌附著處，形成肌動(dòng)蛋白富集膜突起。”

對(duì)于健康細(xì)胞的正常移動(dòng)，這些肌動(dòng)蛋白聚合物會(huì)向細(xì)胞膜推進(jìn)，推動(dòng)細(xì)胞朝著以一個(gè)方向，或者另外的方向移動(dòng)。而當(dāng)大腸桿菌分子注入后，肌動(dòng)蛋白聚合物則沖向感染位點(diǎn)，幫助細(xì)菌分子在細(xì)胞內(nèi)移動(dòng)，建立一個(gè)內(nèi)部的感染位點(diǎn)。

文章的第一作者Robert Orchard說，“為了解答‘病原菌如何從細(xì)胞外調(diào)控宿主細(xì)胞內(nèi)的肌動(dòng)蛋白動(dòng)力學(xué)’這一問題，我們揭示了一個(gè)有關(guān)哺乳動(dòng)物細(xì)胞極性和細(xì)菌感染的基礎(chǔ)性分子機(jī)制。這些發(fā)現(xiàn)將有助于更深入了解治病因素，與正常哺乳動(dòng)物行為的調(diào)控。”