(節(jié)選)

中國科學院生物物理研究所所長徐濤研究員在《2008科學發(fā)展報告》上發(fā)表題為“囊泡錨定和起動分子機制及其調(diào)控機理的研究”的文章，介紹了其有關的研究成果。

生物膜構成細胞之間以及細胞內(nèi)各細胞器之間的屏障，使一些重要生命活動在相對獨立的空間內(nèi)進行。這些獨立的空間之間需要進行物質(zhì)的交流，形成細胞內(nèi)的物流系統(tǒng)。細胞內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)闹饕緩街皇峭ㄟ^囊泡包裹的膜轉運系統(tǒng)。細胞內(nèi)的物質(zhì)包裹在囊膜內(nèi)或位于囊膜上，借助囊泡的運輸和與生物膜的融合來實現(xiàn)胞內(nèi)或跨膜運輸。囊泡的運輸具有重要的生理意義，囊泡運輸不僅參與多項重要的生命活動，如神經(jīng)遞質(zhì)釋放、內(nèi)分泌激素釋放、天然免疫等，其調(diào)控失常也與許多疾病密切相關，因而被Science雜志列為未來25年內(nèi)需要解決的125個重要科學問題之一。

由于囊泡轉運和融合過程的復雜性，其分子機制的闡明需要多種研究手段和技術的支持。囊泡與細胞膜融合之前需要經(jīng)過錨定和起動步驟。徐濤研究組采用了從分子、細胞到整體水平多層次的研究手段，發(fā)展了多學科交叉的技術方法，重點圍繞與血糖調(diào)控相關的囊泡運輸和融合過程，系統(tǒng)地開展了囊泡分泌的分子機制研究。

徐濤研究組利用他們發(fā)展的技術，證明了核心致密囊泡的胞吐過程需要一種稱為UNC-31 的蛋白，確認了該蛋白的作用位點—囊泡與細胞膜的錨定步驟。他們的研究還進一步揭示了UNC-13 蛋白的作用機理，發(fā)現(xiàn)UNC-13位于UNC-31 蛋白的上游，兩個蛋白相互作用參與調(diào)控致密核心囊泡的錨定。該工作發(fā)展了利用線蟲模式生物研究囊泡分泌的新方向，為系統(tǒng)規(guī)模研究囊泡轉運和分泌的分子機理提供了可能。

由于線蟲的UNC-31和UNC-13蛋白在進化上是高度保守的，它們在哺乳動物的同源蛋白Mun13-1和CAPS可能通過保守的相互作用機制參與調(diào)控致密核心囊泡與細胞膜的錨定步驟。血糖濃度的持續(xù)升高可以上調(diào)第二相胰島素分泌，他們的研究結果提示Munc13-1和CAPS可能是參與其中的重要分子。（摘自中國科學院“科學發(fā)展報告”課題組撰寫的《2008科學發(fā)展報告》）