麻醉劑會阻止細胞行走？

　　Rice大學的理論生物物理中心（CTBP）的研究人員詳細闡述了異丙酚（一種在手術前注射用來麻醉你的全身麻醉劑）阻止驅動蛋白沿著微管將貨物輸送到細胞的遠端。

　　物理學家JoséOnuchic說，我們的蛋白質計算機模擬清楚地顯示了它與驅動蛋白結合的位置以及它如何破壞驅動蛋白的功能。

　　“細胞中的很多東西都受到微管和運動蛋白的調控，包括有絲分裂和細胞器和小泡的運輸，因此對它們如何工作的任何了解都是重要的，”Onuchic說。

　　“我們現在對驅動蛋白的重要區域有了更多的信心，我們可以在這些區域尋找更多的小分子粘合劑，”博士后研究員Biman Jana。“這將有助于發現更好的麻醉劑，并治療與驅動蛋白有關的幾種疾病。”研究發表在《PNAS》上。

　　研究人員知道異丙酚在誘導麻醉時會影響體內的許多蛋白質，他們懷疑驅動蛋白抑制可能是麻醉劑影響記憶和意識的原因之一。

　　驅動蛋白最早于1985年在魷魚身上被發現，但現在在人類身上有45種已知的驅動蛋白，其中38種存在于大腦中，多達20種在細胞中調節運輸。它們沿著微管走了大約100步。它們的蛋白質頭部（起著腳的作用）是由來自ATP的化學能提供動力的，當ATP與前腦結合時，會推動后腦向前。隨著后腦的推進，它成為前腦，釋放ADP并抓住微管。

　　當兩個頭都在微管上時，這是行走周期中的一個正常階段，重要的是ATP不能與頭部保持結合。如果發生這種情況，ATP可以在兩個頭部水解，促使驅動蛋白從微管釋放，停止其運動。異丙酚的結合使這個“行程”縮短了60%。

　　“和我們一樣，這些蛋白必須至少有一只腳踩在地上。當兩個頭都解開時，這會打亂整個過程。”

　　模擬顯示異丙酚分子通過兩個位置中的一個與前導頭部結合而產生干擾，要么靠近調節行走頭部之間通訊的頸部連接體，要么靠近它與微管結合的部位。這削弱了它的抓地力和頸部連接體的張力，促使頭部與ATP結合，而頭部與微管結合。結合在兩個頭上的ATP可能導致兩個頭的水解，然后釋放驅動蛋白。

　　研究人員在他們的模擬實驗中發現，異丙酚在與后腦結合時對驅動蛋白的正常工作沒有直接影響。他們還將異丙酚的模型轉換成氟哌啶醇，一種用氟化物取代羥基的衍生物，發現氟哌啶醇不影響驅動蛋白的功能，這表明異丙酚中氫鍵的重要性。

　　Jana說：“根據我們以前研究與神經退行性疾病相關的驅動蛋白的經驗，我們了解驅動蛋白的重要區域和相互作用，以確保其可靠的功能。在完全相同的區域發現異丙酚結合袋是一個驚喜。”