利用一種可在活細(xì)胞中實(shí)時(shí)操作蛋白質(zhì)的新工具，來(lái)自約翰霍普金斯大學(xué)的研究人員無(wú)意中解答了一個(gè)長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)于某種蛋白在細(xì)胞中的開(kāi)啟位置及機(jī)制的爭(zhēng)辯。在發(fā)布于《自然細(xì)胞生物學(xué)》（Nature Chemical Biology）的研究報(bào)告中，科學(xué)家們證實(shí)蛋白激酶A不僅可以在細(xì)胞胞體內(nèi)還可以在細(xì)胞核中激活。

領(lǐng)導(dǎo)這一研究是約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院藥理系副教授張瑾(Jin Zhang)，其曾師從著名華裔科學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)得主錢永健教授。目前張瑾的主要研究方向?yàn)?/SPAN>細(xì)胞信號(hào)的時(shí)空調(diào)控，尤其是蛋白激酶和第二信使等重要信號(hào)分子。因其突出研究成果曾榮獲美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）先鋒獎(jiǎng)。

“人們長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)細(xì)胞核PKA感到迷惑不解，當(dāng)我們看到我們的結(jié)果時(shí)答案被揭開(kāi)，”張瑾說(shuō)。大多數(shù)情況下，該領(lǐng)域的研究人員都相信PKA是在細(xì)胞質(zhì)中激活，然而也存在一些有爭(zhēng)議的數(shù)據(jù)表明這種激活有可能也存在于細(xì)胞核中。張瑾說(shuō)當(dāng)她們正在微調(diào)一種細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)而獲得了一些不同尋常的研究結(jié)果時(shí)這一爭(zhēng)辯得到了解答。

張瑾和她的研究團(tuán)隊(duì)一直在致力尋找最好的途徑實(shí)時(shí)觀測(cè)活細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的事件。最近，她們開(kāi)發(fā)了一種可在細(xì)胞內(nèi)操縱復(fù)雜分子信號(hào)的新工具，這使得研究人員可以刺激細(xì)胞的活性，因此實(shí)驗(yàn)主要依賴于她們的時(shí)間選擇而非細(xì)胞選擇。這一技術(shù)使得科學(xué)家們能夠在特異的時(shí)間精確的位點(diǎn)化學(xué)激活一連串信號(hào)，所有的都終將導(dǎo)致PKA激活。從而引起細(xì)胞改變導(dǎo)致從代謝改變和肌肉收縮等多種結(jié)果。

鑒于觸發(fā)這一連串的信號(hào)可能的各種細(xì)胞結(jié)果，張瑾和她的研究團(tuán)隊(duì)知道她們不得不在許多情況下測(cè)試她們的工具以觀測(cè)許多不同的可能性。她們一開(kāi)始在細(xì)胞邊緣刺激了信號(hào)鏈。她們測(cè)量了信號(hào)鏈反應(yīng)的速度，與張瑾合作的工程師們想出了一種數(shù)學(xué)方程來(lái)模擬從細(xì)胞膜到進(jìn)入細(xì)胞核信號(hào)傳遞速度。

接下來(lái)，她們?cè)诟咏?xì)胞中心處測(cè)試了她們的工具，激活了細(xì)胞核邊緣的分子。她們發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速度遠(yuǎn)比預(yù)期的要快得多；這一數(shù)學(xué)方程并不適合?？紤]到這種不一致性，研究團(tuán)隊(duì)得出結(jié)論對(duì)于她們的研究發(fā)現(xiàn)唯一的解釋就是PKA在細(xì)胞核內(nèi)被激活了，與傳統(tǒng)對(duì)于PKA在細(xì)胞核外定位和激活的理解相反。

據(jù)張瑾所說(shuō)，PKA一直被認(rèn)為是在細(xì)胞核外激活。在激活后，PKA轉(zhuǎn)移進(jìn)入細(xì)胞核開(kāi)啟細(xì)胞反應(yīng)。張瑾的數(shù)據(jù)表明來(lái)自細(xì)胞邊緣激活的PKA信號(hào)進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)較緩慢，因此細(xì)胞核快速反應(yīng)的唯一解釋就是可能有另一群PKA已經(jīng)在那里。

張瑾說(shuō)：“我們正在收集信息證實(shí)細(xì)胞核中的PKA是功能性的，它不是污染和背景信號(hào)。這些是真正的可以被激活的功能酶?！?/SPAN>

張瑾和她的同事們現(xiàn)在的目標(biāo)是找到區(qū)分細(xì)胞核中PKA與傳統(tǒng)PKA的方法。毫無(wú)疑問(wèn)，PKA在大量的細(xì)胞過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，這意味著細(xì)胞核PKA可能是關(guān)于細(xì)胞功能重要的尚待開(kāi)發(fā)的信息資源。