科技日報柏林3月16日電（記者李山）近日，德國分子醫學研究中心（MDC）的研究人員發現，納米結構域構成獨立的信號單元是單個(ge) 細胞可同時處理成百上千個(ge) 信號的原因。研究人員認為(wei) ，該研究成果將開辟一個(ge) 全新的細胞生物學研究領域。相關(guan) 研究成果發表在最近一期《細胞》雜誌上。

　　活細胞暴露於(yu) 各種刺激之中。無數信使物質停靠在它們(men) 的表麵並觸發細胞內(nei) 的信號級聯。這是細胞表麵受體(ti) 接受外界信號做出應答並將信號逐級在細胞內(nei) 傳(chuan) 遞、放大和增強的過程。其中，G蛋白偶聯受體(ti) （GPCR）屬於(yu) “第一信使”，負責將細胞外刺激傳(chuan) 遞給特定的細胞功能。盡管有許多不同的GPCR，但所有這些GPCR僅(jin) 向少數“第二信使”發出信號，例如環磷酸腺苷（cAMP）。

　　現在，德國亥姆霍茲(zi) 協會(hui) 馬克斯·德爾布呂克分子醫學中心的安德烈亞(ya) 斯·博克教授領導的研究團隊發現，單個(ge) GPCR通過與(yu) 受體(ti) 相關(guan) 的獨立cAMP納米結構域（RAIN）發出信號，這些結構域構成自給自足的獨立細胞信號單元，不受來自其他受體(ti) 和細胞區室的cAMP的影響。

　　研究人員使用熒光顯微鏡觀察分離的單細胞，研究來自兩(liang) 個(ge) 不同受體(ti) 的cAMP信號如何在一個(ge) 細胞中平行出現並進行處理。其中一種受體(ti) 對胰島素分泌很重要，另一種則影響心肺功能。科學家們(men) 發現，激活的受體(ti) 直接形成一個(ge) 半徑在30到60納米的微小區域。博克教授將這個(ge) 納米空間比喻成彈出式工廠，當“命令”到來時，它會(hui) 出現在細胞膜上並立即開始工作。“當一個(ge) 這樣的納米空間被填滿時，cAMP會(hui) 溢出到下一個(ge) ，觸發信號級聯到細胞內(nei) 部。”

　　納米結構域的發現使得細胞中信號通道的複雜性增加很多倍。受體(ti) 產(chan) 生的信號開始隻會(hui) 影響附近的酶。細胞中的其他區域不會(hui) 受影響。這允許非常精確地打開和關(guan) 閉信號路徑。研究人員認為(wei) ，細胞質中存在信號納米架構，可按需打開。這樣的凝膠狀結構會(hui) 阻止cAMP從(cong) 微小空間中擴散出來。眾(zhong) 多納米結構域的共存允許單個(ge) 細胞同時操作數千個(ge) 獨立的信號，而不是簡單地“開”或“關(guan) ”。