德累斯頓工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家們現在為細胞生物學(xué)機制添加了另一塊的拼圖，他們證實(shí)生物分子力的產(chǎn)生是基于一種氣體彈簧原理。研究結果報告在3月5日的《細胞》（Cell）雜志上。

     當細胞分裂之時(shí)，它們的遺傳信息以一個(gè)非常復雜的過(guò)程傳遞給兩個(gè)子細胞。一種叫做微管（microtubules）的小型圓筒狀蛋白管發(fā)揮了重要作用。在細胞分裂時(shí)它們形成紡錘體的支架，幫助了將染色體中的基因組分配給兩個(gè)子細胞。除了?？康饺旧w上直接拉開(kāi)它們這一使命，微管還在穩定紡錘體中發(fā)揮了非常重要的作用。

     為此微管在細胞的中心重疊，連接對面的紡錘體極。當細胞分裂之時(shí)，可以觀(guān)察到這些重疊的微管一開(kāi)始是通過(guò)馬達蛋白相對滑動(dòng)，然后停下來(lái)再真正分開(kāi)。直到現在，科學(xué)家們也只能部分解釋阻止它們運動(dòng)以及停止這種滑動(dòng)的機制。

     與來(lái)自荷蘭的科學(xué)家們合作，以Stefan Diez博士為中心的一個(gè)國際科學(xué)家小組現在證實(shí)一種眾所周知的物理原理也與生物學(xué)相關(guān)：弱結合的蛋白質(zhì)更愿意在重疊微管之間累積，表現的就像是在封閉容器中的分散氣體粒子。這些氣體粒子可以響應升高的壓力縮小體積。與普通家用自行車(chē)打氣筒相似，這一來(lái)自理想氣體定律的簡(jiǎn)單原理也適用于弱結合蛋白，它們在微管滑動(dòng)之時(shí)在重疊微管之間引起了不斷增長(cháng)的反壓力。這造成了運動(dòng)減速并停止了滑動(dòng)。這一生物分子機制符合氣體彈簧原理。

     科學(xué)家們在實(shí)驗和理論上證實(shí)了這一機制。他們還借助于光鑷子成功地直接測量了產(chǎn)生的力。并且他們最后證實(shí)了，這些弱結合蛋白的氣體樣壓力強大到足以補償馬達蛋白的動(dòng)力，防止重疊的微管瓦解。

     這不僅意味著(zhù)穩定重疊微管的最細微機制被發(fā)現并得到了實(shí)驗證實(shí)，并且還為細胞生物學(xué)的作用機制目錄添加了一個(gè)更加普遍適用的機制。