一个蛋白质家族在确保多种类型的细胞移动和保持其形状方面发挥作用，但当它们的行为像这样时，可能会促进疾病工作狂破坏细胞环境，这是新发现研究建议。
这项研究发表在该杂志上结构与分子生物学，增加了对塑蛋白的科学理解，塑蛋白的作用是结合和捆绑其他蛋白质，这些蛋白质可以被认为是细胞的骨骼和肌肉。准确地掌握驱动塑蛋白活动的因素有助于解释这种蛋白质家族与癌症、先天性骨质疏松症和脊髓性肌肉萎缩等疾病之间的联系——有时是有益的，有时是有害的。
研究人员描述了他们关于血浆蛋白行为的发现工作与生活的平衡．蛋白质的两个主要部分在“在家”模式下彼此紧密结合，但当它们在细胞“工作场所”中的捆绑责任增加时，比如当细胞开始迁移时，它们就会被迫分开。研究表明，在结构发生意外变化的情况下，石膏会继续进行积极的捆扎工作——即使它不再需要了。
该研究表明，至少有一种不合时宜的酶活性可能导致了这个问题，但要完全理解“工作狂”和“周末”模式转换背后的机制，还需要做更多的工作。
“我们需要知道这些信息，这样我们才能弄清楚如何调节塑蛋白，”资深作者说Dmitri Kudryashov，副教授俄亥俄州立大学化学和生物化学教授．
“因为塑蛋白与疾病有关，我们看到了它的表现形式，但我们不知道突变是如何导致疾病的。”在癌症或某些自身免疫反应中，确切了解塑蛋白的作用以及如何控制它们的活性可能是非常有益的。如果我们能在癌症中抑制这种蛋白质，细胞的侵袭性可能就会降低。”
塑蛋白是高度保守的，这意味着它们已经存在于从酵母到人类的各种生物中，并具有相同的功能。酵母和植物中塑蛋白的晶体结构已经被解析，但这项研究是首次使用细胞生物学、生物化学和冷冻电子显微镜技术结合来表征人类塑蛋白的结构和功能。
这个家族有三个成员——plastin 1、2和3——尽管它们影响的是体内不同的细胞，但它们的整体行为被认为是一致的。
肌动蛋白是一种丰富的蛋白质，参与帮助细胞结合其内容物、保持其形状、分裂和迁移。当肌动蛋白在细胞中以线状或丝状形式组合时，它们需要聚集在一起才能更有效。Plastin是一种捆绑肌动蛋白的蛋白质。
塑蛋白具有两个相似的结合位点，每个位点都能与肌动蛋白丝结合。但这些结合域彼此之间也有很强的亲和力，当它们紧密连接在一起时，它们只能微弱地与肌动蛋白连接。当一组塑蛋白沿着纤维的许多位置弱结合时，这种连接方式就足够了，也允许塑蛋白在不同的细胞位置之间循环。在这种模式下，plastin可以享受工作与生活的平衡，有利于“家庭”时间。
在某些条件下，特别是当细胞开始迁移时，被推向细胞运动方向的肌动蛋白以一种不那么有组织的方式存在，这需要与活蛋白形成强烈的奇异连接——这意味着活蛋白的结合域必须相互分离，才能与肌动蛋白形成更强的结合。究竟是什么因素促使这种脱离尚不清楚。
库德里亚绍夫说:“同一种蛋白质可以根据细胞的需要从一种模式转换到另一种模式。”
最终，从细胞前沿移开的肌动蛋白不再需要牢固的活蛋白键，而移向细胞中心的活蛋白会恢复到自我参与的“周末”结构，并被回收到前线，与那里的肌动蛋白捆绑在一起。
研究人员在plastin中引入了一种突变，模仿在癌细胞中检测到的分子变化。这种变化延长了塑蛋白结合位点的分离时间，塑蛋白没有得到回收——它们只是不断地试图捆绑不需要再捆绑的肌动蛋白。这些发现表明，plastin对细胞需要的东西缺乏反应可能会产生不良的下游影响。
该研究的合著者说:“这就是为什么在不同的模式下工作很重要，因为细胞内的情况会发生变化。埃琳娜Kudryashova他是俄亥俄州立大学化学和生物化学的研究科学家。
这些观察是在plastin 2中进行的。未来的工作将集中于阐明塑蛋白1和3是否以相同的方式起作用，并确定细胞中塑蛋白的“同事”是否以及如何参与调节蛋白质的功能。
