膜蛋白转运研究

蛋白转运过程可以形象的描述为成千上万的蛋白质在一个细胞内按照有序的方式移动，就像街道和高速公路上的车辆，每一个细胞中的蛋白质被合成后都有它自己的目的地。质膜蛋白（PM）转运是所有蛋白转运过程中的重要组成部分。

质膜是胞浆和细胞外环境之间的交界面，细胞骨架是细胞运输机制的一个重要组成部分，比如囊泡和内涵体在肌动蛋白微丝或微管上移动。从质膜将蛋白转运到其他位置或者将蛋白转运到质膜的过程很大程度上与蛋白本身细胞器的靶向修饰以及各种适配蛋白间的相互作用有关。

质膜蛋白转运有三条主要路径：

1. 胞吐作用（运输小泡通过与细胞质膜的融合将内容物释放到细胞外基质的过程，被称为顺行运输）

2. 内吞作用（是质膜上的蛋白转入细胞内再循环或重新调整活性的过程，称为逆行运输）

3. 转胞吞作用（是把蛋白从质膜的一个位点转移到另一个位点的过程）。

胞吐作用是蛋白通过内质网，高尔基体将蛋白转移到质膜，细胞外间隙，或胞浆中的其他细胞器的过程。内吞作用是生物分子包括蛋白被带进细胞的过程，内吞作用调节质膜运输和受体蛋白的数量和分布。转胞吞作用是蛋白在质膜上进行再分配的过程。

研究膜蛋白转运最常用的方法是组份分离后通过免疫沉淀或免疫印迹检测细胞内特定蛋白质的移动。例如，对某个细胞系中某个对质膜蛋白转运有影响的特殊因子感兴趣，可以用这个因子处理细胞，处理后的细胞通过离心富集。

然后将处理过的细胞和没有处理过的细胞分别分离成不同组分。许多传统方法和商业试剂盒可以将细胞/组织分离成亚细胞结构例如胞浆，质膜，细胞器和细胞核。通过使用特异性抗体免疫印迹对比目标膜蛋白的分布。

这种研究方法的基本要求是分离出的亚细胞组份必须相对干净。在市场上有许多细胞组分分离试剂盒，但是通常都具有显著的交叉污染，所以仔细选择细胞组分分离试剂盒是研究蛋白转运成功的关键。

根据不同原理机制，细胞组分分离试剂盒通常可以分为两大类：溶液法和离心管柱法。离心管柱法是近年来细胞组分分离技术上的新突破。溶液法为基础的试剂盒通常需要使用匀浆器来打开细胞膜但匀浆操作是很难控制的，人为因素影响很大，是潜在的实验间差异的主要原因。

与此相反，离心管柱法是基于一种新的专利技术，不需要匀浆器。细胞以 Z 字形路径通过离心管柱，在这个过程中细胞膜会破裂，分离出完整的核, 因此最终获得的膜蛋白中不含有核膜和核蛋白污染。

再通过差速离心和密度离心把细胞蛋白分为：总膜，细胞核，细胞质，细胞器及质膜。同样起始样品量，只需设定离心力和离心时间，结果的一致性更好，实验间的差异可达最小化。

与溶液法试剂盒相比，基于离心管柱法的细胞分离试剂盒更加简便，强大，可获得交叉污染很少的亚细胞结构。离心管柱法细胞组分分离试剂盒在全世界范围获得一致好评。