肌球蛋白：揭示感光蛋白的运动机制

生物通报道：目前越来越多的证据显示：一些动物，包括人，不仅可以通过机械的收缩瞳孔而限制射入到眼中的光线强度，而且还能通过化学反应来适应光线变化。Johns Hopkins的研究者在果蝇实验中发现在果蝇眼中的一种感光分子在响应光线强度变化时的运动方式。

Johns Hopkins研究小组前期的研究表明，眼细胞中的专一性蛋白质会依据强光的变化而在细胞内重新分布，在此基础上他们现在又报道了一种被称为arrestin的关键蛋白的穿梭运动。这篇报道发表在7月的Neuron期刊上，研究小组说arrestin受肌球蛋白（myosin）的驱使而移动，肌球蛋白（myosin）属于微丝动力结合蛋白，是可利用ATP产生机械能的马达蛋白，能够沿着细胞骨架运动。

研究者推测arrestin迅速变换位置有助于防止由于光强度突然增加而发生暂时性失明，例如从一个黑暗的电影院走出到中午直射的阳光下。“我们知道arrestin被传送到不同的位置，但我们不清楚发生的机制”，生物化学教授Montell博士说，“果蝇和哺乳动物的眼睛中都有相似的感光细胞和感光蛋白质，我们都需要类似的时间来适应光线，因此我们推测：在人身上同样存在这样的类似机制。

果蝇中感光的细胞与在人眼视网膜中发现的视锥细胞、视杆细胞很相似。每一细胞的一端都含有一些直接感光的蛋白，但其他重要的感光蛋白则会依赖光线变化的模式在细胞的不同部位间来回移动。此前科学家们一直不知道这些分子是如何从一端移动至另一端的。

Montell博士的博士后同事Lee博士推测肌球蛋白（myosin）在输送arrestin方面可能起重要作用。研究肌球蛋白缺失的果蝇NINAC(neither inactivation nor afterpotential C)，发现当果蝇被暴露于强光之下时arrestin并不发生移动，相反arrestin仍然停留在细胞产蛋白的部位。

“arrestin必须运动，细胞才能够正确适应强光刺激”，Montell说，“否则细胞仍然对光线敏感，不论是暴露于强光下还是黑暗中。”

Arrestin在蝇中来回穿梭的具体细节仍不明朗，研究表明arrestin并不能直接结合肌球蛋白，而是被一种称为磷酸肌醇的粘性脂类分子粘合在一起。Arrestin被粘到肌球蛋白上并很快被带到目的地，Montell说，“这就能解释为什么它移动的速度要比被动移动的时候快很多，尤其是从细胞一端穿梭到另一侧。”

研究者将会研究小鼠以确定是否其身上存在同样的适应光线的化学调控反应。同时，他们将会对果蝇和小鼠中其它的能感光而发生运动的蛋白质进行研究。（Alex）