通過孔道的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，是許多生物功能所必不可少的。目前，一種新的方法，可讓研究人員監(jiān)測這整個(gè)過程中的單個(gè)蛋白。它們是如何通過的？

蛋白質(zhì)運(yùn)輸是正常細(xì)胞功能的一個(gè)重要組成部分。在任何特定的時(shí)刻，成千上萬的蛋白質(zhì)通過孔道，從一個(gè)器官轉(zhuǎn)運(yùn)到另外一個(gè)器官，保持細(xì)胞的健康和繁榮。

蛋白質(zhì)運(yùn)輸也在發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要的作用。各種細(xì)菌毒素能夠創(chuàng)建它們自己的孔道，使它們進(jìn)入細(xì)胞。但是，到目前為止，蛋白質(zhì)如何轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)部和外部的基本力學(xué)，仍然是一個(gè)謎。

牛津大學(xué)化學(xué)生物學(xué)教授Hagan Bayley指出：“在許多狀況下，蛋白質(zhì)需要從細(xì)胞的一個(gè)隔間轉(zhuǎn)運(yùn)到另一個(gè)。有時(shí)候，蛋白質(zhì)折疊過大，不能通過運(yùn)輸系統(tǒng)，就無法將它們從一個(gè)地方運(yùn)輸?shù)搅硗庖粋€(gè)地方。所以，我們試著做真正基本的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，來更好地確定折疊蛋白質(zhì)如何被去折疊，通過蛋白質(zhì)孔道，進(jìn)入另一個(gè)隔間，然后在另一邊進(jìn)行再折疊。”

為此，Bayley及其研究小組，在給細(xì)胞膜施用低電壓后，觀察單個(gè)分子，在《自然通訊》（Nature Communications）雜志描述了他們的結(jié)果。通過監(jiān)測穿過α-溶血素孔道的離子電流，Bayley及其同事們能夠跟蹤一個(gè)單一蛋白（硫氧還蛋白）的行為，隨著它去折疊，通過孔道，然后在另一邊再折疊。他們發(fā)現(xiàn)，隨著蛋白質(zhì)通過孔道，在蛋白質(zhì)上開始的過程，改變了蛋白質(zhì)的行為。

Bayley稱：“無論你拉動(dòng)C末端還是N末端，都會(huì)影響運(yùn)輸率。當(dāng)它來自于N末端時(shí)，一些分子非?？焖俚赝瓿扇フ郫B。原因是，當(dāng)你拉動(dòng)蛋白質(zhì)時(shí)，它在孔道入口處被壓扁。所以，我們看到蛋白質(zhì)去折疊的方式不同，這取決于你拉動(dòng)的是蛋白質(zhì)的哪一端。”

Bayley說，這種差異有助于我們更好地了解蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)纳飳W(xué)機(jī)制，對于肉毒菌（Botulinum）這樣的毒素如何進(jìn)入細(xì)胞，獲得了更好的見解。這些見解可能有助于納米技術(shù)應(yīng)用于檢測蛋白質(zhì)及其修飾的發(fā)展。