동물성 세포의 내부는 제조, 에너지 생산, 폐기물 가공 및 기타 생명 기능에 부여 된 공장이있는 작은 도시와 같습니다. 미세 소관이라고 불리는 세포 간 "고속도로"네트워크는 바이오 분자 복합체, 제품 및 기타화물을 통해이 중요한 기계를 윙윙 거리게하기 위해 세포를 신속하게 움직일 수 있습니다. National Academy of Sciences의 저널 절차에 온라인으로 출판 된 피망 슬롯 논문은 세포의 생존에 필수적인이 바쁜 운송 네트워크를 따라 교통량이 부드럽게 흐르고 알츠하이머와 암을 포함한 다양한 질병으로 이어질 수있는이 바쁜 운송 네트워크를 따라 교통이 흐르도록하는 방법에 대한 피망 슬롯 조명을 제공합니다.
피망 슬롯, "혼잡 한 환경에서 자체 조립형 카고의 운동 수송"(http : //www.pnas.org/content/early/2012/11/28/1209304109.abstract), Jennifer Ross, Massachusetts University Amherst, Erkan Tüzel, 슬롯 사이트 (WPI)의 물리 조교수 및 Leslie Conway 및 Derek Wood의 물리 조교수, Umass Amherst의 졸업생. 그것은 모터 (세포 간 운송 네트워크의 트럭)라는 단백질이 교통 체증을 최소화하고 카르고가 여행하는 거리를 극대화하는 방법을 조사합니다..
피망 슬롯에서 피망 슬롯원들은 양자점 (현미경 이미지에서 밝게 반사하는 나노 미터 크기의 반도체)을화물로 사용했습니다. 실험실에서, 그들은이 작은 카고를 개별 운동 단백질에 부착시킨 다음 이들 단백질을 미세 소관에 부착하도록 허용했다. 운동 단백질은 밧줄을 오르는 사람의 손 움직임과 마찬가지로 구조의 부품을 미세 소관에 부착하고 분리하여 미세 소관을 따라 "걷기"할 수 있습니다. 피망 슬롯원들은이 단순화 된 운송 시스템의 고속도로에 점점 더 많은 운동 단백질을 추가함으로써 점점 더 많은 트래픽을 생성함에 따라 양자점이 미세 소관을 따라 어떻게 움직 였는지 관찰했다..
그들은 트래픽이 증가함에 따라 점이 더 느리게 움직 였지만 미세 소관에서 분리되기 전에 더 멀리 여행 할 수 있다는 것을 발견했습니다. 그들은 또한 양자점의 일시 정지를 관찰했으며, 일시 중지 수가 증가하지만, 운동 단백질의 농도가 증가함에 따라 일시 정지의 길이는 감소한다. 저자들은 운동 단백질의 농도가 증가함에 따라 몇몇은 각 양자점에 결합되었다는 가설을 세웠다. 다층 고속도로 아래로 나란히 운전하는 트럭과 마찬가지로, 모터 단백질은 미세 소관을 따라 상이한 프로토 필라멘트에 부착되었을 가능성이있다 (미세 소관은 중공 튜브로 배열 된 13 개의 평행 프로토 필라멘트로 만들어진다..
개별 단백질이 장애물 (예 : 다른 운동 단백질)을 만났을 때, 점의 움직임은 점에 부착 된 다른 단백질에 의해 가해지는 힘이 차단 된 단백질로부터 분리 될 때까지 일시 중지 될 것이다. 미세 소관을 따라 점을 당기는 단백질의 수가 많을수록, 그에 작용하는 힘이 커지고 차단 된 단백질에서 더 빨리 분리 될 수 있습니다 (따라서 전방 운동에서 일시 정지가되기)..
이런 식으로, 운동 단백질은로드 블록 주위의화물을 이동시키고 교통량이 많음에도 불구하고화물을 미세 소관에 부착하기 위해 협력 할 수 있다고 Tüzel은 말했다. "이것은 살아있는 세포의 전형적인 세포 내 운송 시스템의 작동을 실제로 보는 첫 번째 피망 슬롯입니다."
"이 시스템이 어떻게 작동하는지 이해하는 것이 중요하며, 세포 분열과 같은 많은 기본 생물학적 과정을 만드는 모든 동물 세포 및 운동 단백질의 생존에 필수적이기 때문에 올바르게 기능하지 못하게 할 수있는 것이 중요하다"고 덧붙였다. "운송 메커니즘이 제대로 작동하지 않으면 헌팅턴과 알츠하이머와 같은 신경 퇴행성 질환, 암에 대한 다양한 질병으로 이어질 수 있습니다.".
