細胞通過(guò)精心排列的分子相互附著(zhù)。神戶(hù)大學(xué)的研究團隊發(fā)現，細胞自我組織以找到合適位置的方式，類(lèi)似于湯中油滴的自我組織。

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圖片信息：中心分子 afadin 從細胞骨架中瞬間釋放時(shí)的延時(shí)電影。它迅速聚集成液滴，揭示了它用來(lái)將細胞附著(zhù)引導到正確部位的機制。

構成器官表面的細胞緊密結合。為此，它們通過(guò)各種不同但精確排列的粘附分子與鄰近細胞連接。如果這些結構的排列被打亂，器官將無(wú)法正常形成，生物體在發(fā)育過(guò)程中將面臨死亡。神戶(hù)大學(xué)的細胞生物學(xué)家Togashi Hideru表示：“雖然單個(gè)粘附分子的作用已被深入研究，但關(guān)于這些分子如何在細胞內部移動(dòng)并組織到正確位置的情況卻知之甚少。”

在其他研究的啟發(fā)下Togashi Hideru與同事Kuno Shuhei將注意力集中在一個(gè)名為“afadin”的分子上。研究團隊系統地測試了這個(gè)分子與其他分子的相互作用，以及它不同部分在粘附結構定位中的作用。Kuno 表示：“我們相信，在不受既定框架限制且避免成見(jiàn)的情況下推進(jìn)研究，能夠促成新的發(fā)現。”因此，神戶(hù)大學(xué)的團隊還測試了自我組織模式是否在該分子中發(fā)揮了未被考慮的作用：油滴在湯中形成的方式。

在《Cell Reports》期刊上，研究團隊發(fā)表了他們的發(fā)現，指出afadin是一個(gè)中心分子。中心分子能夠與許多其他分子和結構結合，以確保它們聚集在正確的位置。此外，事實(shí)證明，是形成油滴的機制幫助afadin找到其自身位置。Kuno評論道：“最引人注目的是在視頻中捕捉到的時(shí)刻，當分子同時(shí)從整齊排列的細胞邊界解離并聚集形成油滴時(shí)。這一現象展示了細胞內的分子在動(dòng)態(tài)變化中卻出奇地有序。”在那個(gè)視頻中，可以看到當afadin暫時(shí)失去作為中心分子的功能時(shí)，它迅速聚集成滴。“我強烈建議大家觀(guān)看這個(gè)視頻，”Kuno說(shuō)。

像許多結構分子一樣，afadin是一種蛋白質(zhì)，具有多個(gè)不同功能的部分。負責分子聚集成滴的部分是一個(gè)“內在無(wú)序區域”，這意味著(zhù)它沒(méi)有特定形狀。然而，從這個(gè)區域被特意切除后，分子無(wú)法正確定位，可以看出它的重要性。更有趣的是，如果將該區域替換為其他分子中不同的內在無(wú)序區域，afadin仍然能夠再次定位到細胞的正確部分，盡管位置略有不同。正如許多教授的辦公室可能會(huì )證明的那樣，細節在無(wú)序區域中同樣重要。

這項研究的影響超越了分子生物學(xué)的教科書(shū)。組織形成在許多技術(shù)相關(guān)的領(lǐng)域中都發(fā)揮著(zhù)重要作用，例如變異細胞轉移和組織工程。Togashi展望未來(lái)表示：“通過(guò)理解細胞自主形成正確排列的機制，這項研究最終有可能為新技術(shù)的發(fā)展鋪平道路，從而影響細胞粘附并實(shí)現有意設計的組織。”

雜志：Cell Reports

DOI：10.1016/j.celrep.2025.115335