高基氏體：形態與功能

原文連結:GOLGI'S JOB STRETCHES IT THIN


研究者已經鎖定一個關鍵的蛋白質，它扮演引導細胞中的運輸在細胞的「中央車站」整合的角色。這種蛋白質與其他負責將囊泡由高基氏體表面拉扯下來的蛋白共同作用，而這個動作則賦
予高基氏體它獨特的扁平形狀。



Seth Field，加州大學聖地牙哥分校的研究員表示：「這是個典型而簡單的機制，它說明了事物的外型如何同時也是它功能的結果。這常常比我們所猜想的還要單純許多。」這篇研究發表在十月十六日出刊的Cell上。

高基氏體是那些將被送到胞外的蛋白堆積的場所，舉例來說--一些激素、抗體和毛髮、骨頭與皮膚的組成蛋白。那些要去其他地方的蛋白經過高基氏體，並且為了它們接下來的旅程而被包裝。當這些蛋白離開高基氏體時，它們會被高基氏體的膜所形成的囊泡所包裹。我們對高基氏體的功能已經有相當多的了解，但是它詭異的形狀則一直沒有合理的解釋。研究者們一直將它描述成「長得像是一堆煎餅，或者是一疊洩氣的氣球」，而這些「煎餅」事實上是包住蛋白質在運送時所通過的空間的膜。


Field說：「過去沒有人真正知道為什麼高基氏體長得這副德行，或者說這樣的外觀有什麼功能。」，但現在Field和他的同事們找出了一個可能是原因的蛋白質。在對4000種果蠅蛋白的分析中，其中一個名為GOLPH3的蛋白緊緊的黏附在另一個已知在高基氏體功能中具重要角色的蛋白上，而更進一步的分析發現如同在肌肉中能找到的動力蛋白們也會被GOLPH3背負並運輸。研究者發現如果在這三者--GOLPH3、附於其上的分子與動力蛋白--中有任何一項被移開了，那麼高基氏體的結構會立刻崩潰。

Field說：「它們不再像是平平的煎餅了，它們捲曲起來像是麵團一樣。」而移開三者中的任一項也破壞了高基氏體的功能，原來應該通過高基氏體被送到胞外的蛋白再也出不去了，就像永遠到不了終點站的火車那樣。

研究小組認為高基氏體的形狀是它的功能的副作用。動力蛋白讓GOLPH3有能力將裝滿蛋白的囊泡由胞器上剝離並送出細胞，在這個過程中，胞器的膜像是橡皮筋一般被拉平了。

Field說：「我想這個結果以優雅的方式由各個角度提供了高基氏體長相的原因。」

令人意外的，GOLPH3在癌症形成中也參了一腳。在六月25日的Nature上有一篇論文指出GOLPH3在大部分的人類腫瘤中都大量的出現。

Field表示：「我們並不真正了解為什麼一個在高基氏體的蛋白在過量表現的情形下可能會帶來癌症，但是很明顯的，它就是會造成這樣的結果。這是我們未來要研究的方向，我們會試著去找出兩者間的關聯。」

德州大學西南醫學中心的Helen Yin說：「這是一篇新穎而有趣的論文」，她認為將對高基氏體扮演重要角色的三種蛋白連結在一起，「將許多科學家們長期以來猜測但卻一直沒有著手去做的主題做了重要的整合，而與癌症的相關性更是難以言喻的有趣。」Helen下了如此的結論：「如果存在著與癌症的關連，這個主題將會一飛沖天。」