这是一股怎样神奇的力量让细胞产生“凹陷”，进而一分为二？浙江大学生命科学研究院叶升课题组，第一次解析了细胞分裂蛋白FtsZ所形成的原丝纤维的三维结构，找到了其中的答案，这一研究将为广谱抗生素的研发提供依据。
今天，美国《科学》杂志刊登了题为《FtsZ原丝纤维通过轴转机制而产生分裂力》的研究论文，第一作者为生命科学研究院的博士生李颖，是叶升课题组的成员。
早些年，科学家曾发现，当细胞分裂发生时，许多个FtsZ蛋白首尾相连形成原丝纤维，这些原丝纤维再相互组合，如同项链，形成一个在细胞中部围绕细胞的环状结构，科学家们称它为“收缩之环”，也叫Z环。在Z环收缩之力的“驱动”下，母细胞向内凹陷，进而一分为二成为两个子细胞。
收缩之力来自哪里？这个问题，科学界一直有争议。2008年，一项刊登在《科学》杂志上的研究结束了持续多年的争议，研究指出，正是FtsZ蛋白，将GTP水解过程中产生的化学能转化为了机械能。但这一转换究竟如何实现，几年来一直没有人能够解释。
“如果能解析到FtsZ蛋白原丝纤维的三维结构，其中的机制就能真相大白。”叶升教授多年来从事结构生物学的研究，他的研究就是通过分析“机器”的结构来解释“机器”的功能，目标就是摸透这部细胞里的“发动机”的工作原理。正如汽车的发动机，它将汽油燃烧产生的化学能转化为机械能，从而驱动汽车前进。
“我们从结构生物学角度，更精确地理解了细胞分裂机制。”叶升说，预计5—10年，这一研究可以为人类研发更多的广谱抗生素，造福人类。下一步，课题组将以FtsZ蛋白以及Z环为靶标，进行肺结核病的分子药物设计；通过抑制FtsZ从而达到抑制细菌分裂的目的。
(注：细胞分裂时，母细胞中间会先产生一层隔膜，60多年前，科学家发现了组成这层隔膜的关键蛋白，把它命名为FtsZ。)
(杭州日报)
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