香港研究团队破解肌动蛋白6 带来治癌希望

　　从“糖水”到“砂糖”

　　刚加入张明杰实验室的时候，余聪对自己的研究充满了信心。

　　这个来自中国科技大学的女孩子，毕业后选择在香港科技大学生物化学系继续攻读研究生。而她在实验室里主要参与的研究项目，就是探寻“肌动蛋白6”的运动模式。

　　这是2004年9月。实验室已经明确，运用蛋白液的结晶来进行分析，她的首要任务，就是做出这个“小砂糖”来。

　　如同蔗糖溶液有可能析出大块的冰糖，也有可能析出小粒的砂糖一样，蛋白液要析出高质量的晶体，一定要具备足够好的状态。“这种好的‘状态’包括，要达到一定浓度，包含的杂质要尽可能少，同时，所有的蛋白分子也要在同一状态下。”余聪说。

　　为了让蛋白质达到足够高的质量，中间需要很多步骤，包括运用沉淀、加入化学试剂等方法，来去除杂质，提高蛋白液的。而在这些步骤完成之后，还需要把蛋白液放入核磁共振的仪器中进行检验，看它的质量是否已经符合要求。

　　不过，这还不是实验中最复杂的环节。

　　与糖水冷却直接形成砂糖不同，蛋白液要生长出蛋白质晶体，需要两千多条特定的条件。包括溶液中包含的各类电解质、盐类，以及溶液的酸碱度、温度等等。而对于研究人员，这些条件都需要一个一个地去尝试。“我们根据别人已有成果中列举的条件，在此基础上增加其他东西进去。”余聪说，“这种方法就像‘扫描’一样，什么条件都不能落下。”

　　前前后后，余聪做的实验超过一万次。这工作比她之前预想的要困难得多。初来时的豪情壮志没有了，她甚至一度觉得，研究成果似乎“遥不可及”。

　　不过，也就是在这样一点一点的“排查”中，实验竟然开始渐入佳境。慢慢地，在一些条件下，蛋白溶液中开始析出一些微小的晶体。不过，这些晶体实在太小了，还没有办法分析结构。余聪赶忙对这些条件进行优化，很快，新的蛋白溶液中长出的蛋白晶体，长度超过了0.1毫米。

　　虽然这样的大小，比起“砂糖粒”还算是“迷你型”，但用作研究已经足够了。欣喜万分的余聪知道，接下来的任务，就是要深入“砂糖”内部，去看看它的结构了。

　　透视“砂糖”内部

　　在实验最艰难的时候，每天夜里两三点，从实验室独自走在回家的路上，满心沮丧的余聪都会给自己的男朋友打电话。这位同样是生物专业的博士研究生，除了给她一些专业的建议，也半开玩笑地劝慰余聪：“做不好我们就结婚吧。”

　　2006年春天，余聪利用复活节的假期回到内地，和男友魏志毅领了结婚证。

　　接下来的一段时间，两人的生活并没有太多变化。魏志毅远赴美国工作，余聪继续在实验室里培养“小砂糖”。直到实验取得重大进展，生成了足够大小的蛋白晶体，需要用X光进行分析的时候，张明杰想到了主要研究这一领域的魏志毅。

　　很快，这位实验室的“家属”就被拉入了伙，第一批蛋白晶体也被送到了X光设施下。

　　这种对蛋白质晶体进行的X光分析与我们日常照的身体透视并没有太大相同，相反，倒是更加类似于中学课本上的“棱镜”实验。通过让X光照过蛋白晶体，并对其所形成的衍射点进行分析，实验室的研究人员对产生的数据进行了计算，很快就判定，这种由背负着蛋白质的“肌动蛋白6”所形成的晶体，内部包含二聚结构。

　　而对于“空仓”状态的“肌动蛋白6”，研究人员并没有对它的蛋白液进行结晶，而是直接通过另一位博士生冯巍所擅长的核磁共振分析了它的结构，并且判定，其中并不包含二聚结构。

　　这与张明杰之前的判断完全吻合：在背负蛋白质的帮助下，“肌动蛋白6”生成了两条“腿”，以完成自身的运输功能。

　　实验室的同学们开心极了。“普通人看到这种结构没什么想法，但我们知道它的意义，它解决了很重要的问题。”余聪说。在接下来的周末，整个实验室的成员们与张明杰一起，去广东南沙“大吃大玩了一次”。

　　2008年11月，实验室最终完成了“肌动蛋白6”二聚体的结构解析，他们用一个月的时间把数据整合起来，并写成了论文。在2009年2月，将论文投给了《细胞》杂志。事实上，论文发表后，很多实验室也已经开始以此为依据，展开进一步研究了。

　　关于这项研究的意义，余聪说，这是一个很基础的研究，它“描述了肌动蛋白一种新的运输模式，也更新了科学界一些最基本的理念”。

　　更重要的是，它还为一些疾病的治疗提供了很大的可能性。针对“肌动蛋白6”出现功能障碍引发的细胞突变，研究人员猜测，可能是由于它无法与需要运输的蛋白质结合，或者结合后无法生成两条“腿”而造成的。这就为细胞突变引发的疾病，包括先天性耳聋、眼盲和部分癌症的治疗找到了一条新的方向。

　　而最近的好消息是，对于耳聋症状的研究，实验室已经取得了很大进展。“问题搞清楚了，耳聋的人便有机会完全恢复听力！”张明杰表示。

　　他期待着，这一粒粒又小又不起眼儿的“砂糖”，会带给人类更好的消息。 (付雁南)