細胞歷險記（四）| 空中行走

2020-08-30 生物流

圓鼓鼓的囊泡中包裹著價值不菲的貨物，這些貨物被有條不紊地裝進來。車輛帶著囊泡在微管和微絲組成的錯綜複雜的高速路上行走。

一輛車不斷把貨物拉到工廠內部，另一輛車卻在不停地把貨物從內部拉出來卸貨。

位於囊泡內部的轉鐵蛋白這才意識到，自己就是那個價值不菲的貨物。

不禁感嘆：哎，原來，自己只是個「貨物」。剛剛進入的網格牢籠，不過是運輸自己的貨櫃罷了。


網格蛋白

轉鐵蛋白帶著「轉鐵」的任務，在肝臟合成，一直認為自己是主角。

她隨血流遇到了鐵離子（Fe3+），便立刻抱住了兩個鐵，隨後，便被轉鐵蛋白受體的大手託住了。

轉鐵蛋白受體被激活，啟動了細胞內吞途徑，帶著轉鐵蛋白進入細胞內部探險。

他們共同經歷了膜內陷，進入了細胞膜的大坑；然後，大坑被網格蛋白形成的牢籠包圍住；最後，牢籠從細胞膜上掉了下來。

細胞內吞（endocytosi）的貨物和受體結合後，激活受體，細胞膜內陷；

網格蛋白（Clathrin）包裹著這些內陷的細胞膜，裝配形成網格牢籠；

動力蛋白（Dynamin）剪斷囊泡與細胞膜之間的連接，囊泡進入細胞內部；

網格蛋白（Clathrin）解裝配，打開網格牢籠。

讓轉鐵蛋白沒有想到的是，當囊泡從細胞膜上掉下來以後，困住自己的網格牢籠竟然開始漸漸打開了。

本來，作為貨物的轉鐵蛋白，都有些絕望。三腳架一樣的網格蛋白手拉手，一個挨一個，他們形成的牢籠似乎堅不可摧。

但是，怎麼自己突然就越獄了呢？是誰打開了如此堅固的籠子讓自己重獲自由了？

空中悠悠傳來囊泡的聲音：網格蛋白的任務完成了，自然就要離開了。

囊泡最清楚剛才的過程了，他耐心地給轉鐵蛋白和她的小夥伴鐵、受體講了大致的情形。

網格蛋白的解聚：首先，Auxilin蛋白結合到網格牢籠上；隨後，陸續來了三個Hsc70蛋白，結合到Auxilin上。每結合一個Hsc70，就需要消耗一個ATP；結合三個，那就需要三個ATP。

轉鐵蛋白這才明白，是Auxilin和Hsc70蛋白救了她。他們利用ATP能量解開了網格牢籠。

囊泡從細胞膜上掉下來，網格蛋白解聚。囊泡卻在穩穩地移動著。

轉鐵蛋白瞪大眼睛往外看，頓時吃了一驚，他們現在正在空中走鋼絲。

司機正在舉著他們所在的囊泡在鋼絲上一步一步地行走。

囊泡告訴轉鐵蛋白，這個小人就是所謂的分子馬達，他能夠運載著囊泡在微管或微絲上行走。

這樣的分子馬達主要有三類，分別是肌球蛋白（Myosin）、驅動蛋白（Kinesin）和Dynein。他們屬於不同的超家族，在細胞內專職做司機。

Myosin能夠在微絲上行走，而Kinesin和Dynein主要在微管上行走，他們要把貨物運送到特定位置。

肌球蛋白超家族有多個成員，如肌球蛋白I、II、V、VI等。以肌球蛋白V和VI為例，二者都能夠在肌動蛋白絲（Actin）——微絲上行走，運輸貨物。

他們也是利用ATP水解來產生運輸貨物（如囊泡、細胞器）的動力，速度比自由擴散要快得多。

而作為高速公路的微絲，能夠在細胞內形成一個貨物運輸跟蹤系統，就像快遞網絡系統能夠讓我們查詢到自己的快遞狀態一樣。

肌動蛋白絲是有方向的，刺端指向細胞膜，尖端指向內部。肌球蛋白在上面行走也有固定的方向。肌球蛋白V走向刺端，也就是細胞膜；而肌球蛋白VI則走向尖端，也就是會把囊泡往裡運。

與肌球蛋白在微絲上行走不同，另外兩個超家族的蛋白Dynein和Kinesin，是在微管上行走。

而現在運輸轉鐵蛋白囊泡的這個司機，正是Dynein蛋白。

Dynein蛋白比Kinesin和Myosin都大，它包括兩條或三條重鏈和可變數量的輕鏈。

Dynein能夠運輸到微管的負極，也就是靠近細胞核的位置。

它在微管上是逆行滑動的，方向與驅動蛋白Kinesin正好相反。

轉鐵蛋白想，既然有這麼多貨物，都是經過牢籠過來的，也算曾經的獄友了。

轉鐵蛋白扒開囊泡，看到了另一個囊泡也被司機運載著。

受體介紹說：那邊的囊泡裡裝的是低密度脂蛋白。低密度脂蛋白和細胞膜上的低密度脂蛋白受體結合，激活了受體；就像你激活我這個轉鐵蛋白受體一樣。

想到低密度脂蛋白也是一個剛出生的小機器人，轉鐵蛋白想去和他打個招呼。然而，還沒來及講話，她就看到了運載低密度脂蛋白的囊泡的司機，正在向一個方向走去。

那個地方到處散落著小的零件，眼前的景象頓時讓轉鐵蛋白感覺毛骨悚然。

原來，貨車司機要把他們運往的地方竟然是——銷毀基地。


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