ERATO成功解读细胞膜结构

日本科学技术振兴事业团创造科学技术推进事业（ERATO）的研究项目----“细胞膜组织功能”（总负责人：名古屋大学研究生院理学专业教授楠见明弘）的研究员藤原敬宏等人组成的研究小组日前在世界上首次成功分析出：细胞膜本身具有被30～200nm的微细隔间分隔的结构。这一成果有望成为通过组合纳米级别的分子元件制作纳米生物元件的重要指针。

该研究小组在全球首次成功地以纳米级别的空间精度以及4万帧/秒的全球最高速度的光学显微镜，拍摄到了构成细胞膜的每个基本分子--磷脂质的运动轨迹。基此发现了细胞膜的纳米级别的微细隔间，以及磷脂质通过以每2～20毫秒1次的频率跳跃的方式进行远距离移动的特性（图1）。

而且，研究小组还发现与位于细胞膜正下方的膜骨架结构相结合的多数膜蛋白质如同整齐排列的木桩一般排列在膜内，从而使细胞膜隔开形成了隔间结构（图2）。可以认为，主要是通过控制膜蛋白质的排列方式来聚集受容体等的膜分子或控制膜分子的运动。

长期以来，人们一直认为细胞膜具有由磷脂质的2分子膜形成的二维液体状结构。要想使细胞膜发挥作用，在分子的无规则热运动（布朗运动）的同时需要通过隔间结构进行控制，而且保持二者间的平衡是不可或缺的。而且，这种结构的解读将会成为开发纳米生物元件方面的重要指针。

摘自 日经BP社