喂奶植物细胞与外界环境之间的交流，包括细胞间互相作用、配体介导的讯号转导以及病原微生物的入侵等都是通过嵌入细胞膜中的蛋白质实现的【1】，这种蛋白并不是均匀分布于细胞膜内的，而是与特定的脂类成份在细胞膜上集聚产生微结构域——脂筏。脂类双分子层有不同的脂筏：内层的微结构域主要富含鞘脂、胆固醇及糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白（-，GPI-AP），由于鞘脂富含长链饱和脂肪酸，Tm水温较高，流动性差且糊状，而毗邻的磷脂区其脂肪酸多不饱和，Tm气温较低，所以出现分相；膜外侧也有相像的微结构域，与两侧不同，其主要是酰化的蛋白质，非常是讯号转导蛋白（如图1）【2,3】。
图1脂筏模式图（来始于：陈岚,许彩民,袁建刚等,脂筏的结构与功能.生物物理与生物化学进展[J].2003;30(1):54-59）
随着萤光共振能量转移显微技术的出现，科学家们总算发觉，在细胞膜上，脂筏上的GPI-AP等蛋白会集聚产生半径大于70nm的纳米结构域，但是其产生依赖于细胞内尿酸的存在【4】。研究发觉，GPI-AP纳米簇的产生遭到双分子层内膜上可收缩的“星状体”的瞬时塑造的驱使，这些“星状体”主要由动态的肌动蛋白微丝和肌球蛋白组成，它可以稳定内膜上包含长链脂甲基的磷脂酰丙氨酸（PS），因而跨双分子层与外膜上的GPI-AP互相作用，促使纳米簇的产生，调节其过程或对细胞表面的讯号转导过程有重要影响。
虽然越来越多的研究加深了我们对细胞膜上纳米簇的产生的了解，而且，对于其具体过程，例如肌动蛋白怎么成核、肌球蛋白功能怎样被激活或则肌动蛋白怎样与PS脂类相联接等等问题我们仍然不甚清楚。
2019年5月16日，来自美国塔塔基础研究所的Mayor团队在Cell上发表题为-thatCell的文章，对上述问题提出了她们的看法，发觉了一条指导细胞膜上纳米结构域产生的受体讯号通路，即包含Arg-Gly-Asp序列的络合物与整合素β1受体结合后，激活src家族激酶（SFK）和粘着斑激酶（FAK），从而激活RhoA讯号，进而通过特定的成蛋白（）与肌球蛋白一起触发肌动蛋白成核而驱使膜蛋白的纳米成簇，与此同时，踝蛋白介导的机械传感——黏着斑蛋白的激活促使肌动球蛋白与内膜脂类机械耦合细胞膜受体，也造成GPI-AP纳米簇的产生，而且证明，这种细胞膜上产生的纳米簇可以反过来影响整合素对细胞伸展和迁移的作用。
首先，研究者构建了活细胞纳米成簇的体外模型（图1），她们在中国猫咪子宫细胞中稳定抒发EGFP或YFP标记的GPI，将细胞重新铺回涂有纤连蛋白（FN）或BSA的培养皿中，FRET检测纳米成簇结果显示，FN作为一种特殊的整合蛋白，其存在致使细胞的萤光发射各向异性较BSA培养皿中的细胞低了好多，提示纳米簇的产生降低。据悉，进一步实验发觉，基于FN的纳米成簇是通过激活β1整合素介导的，而且朝向官能团相关的整合素不断变化，降低FN密度或通过Mn2+激活整合素均能促使GPI-AP纳米簇的产生。同时，因为Arg-Gly-Asp序列（RGD）是FN被整合素辨识而激活下游讯号分子的区域，当给与贴壁细胞循环RGD时，细胞也能产生纳米簇，从而表明GPI-AP纳米成簇的降低是由整合素-官能团结合后带来的一系列物理讯号造成的。
图1模型构建示意图
这么，究竟是哪一条讯号通路造成了GPI-AP的纳米成簇呢？已有研究否认，GTP酶、酪谷氨酸激酶和各类细胞骨架修饰蛋白都参与整合素介导的讯号转导，本文的研究者们采用物理和基因干扰手段发觉，SFK-FAK-RhoA介导的整合素讯号级联放大反应将整合素联接到动态的肌动球蛋白装置，这个装置又可以反过来促使GPI-AP及其他膜蛋白的纳米成簇，以使其又可以参与到这个动态过程中来。与此同时，研究人员发觉细胞膜受体，在空间调节上，GPI-AP纳米成簇过程要求整合素官能团固定化，以形成力量依赖性整合素讯号的激活，而这个过程又伴随着踝蛋白介导的粘着斑蛋白激活，粘着斑蛋白结合脂类和肌动蛋白的能力是催化产生GPI-AP纳米簇所必须的。
最后，通过突变细胞内PGAP2和PGAP3两种酶，研究人员建立了GPI锚定构建突变模型，致使纳米簇不能产生，进而发觉由以上动态机制形成的纳米簇对于整合素介导的细胞伸展和迁移至关重要，再者虽然在缺少整合素官能团的情况下，被动地交联富含长链饱和末端的GPI-AP也激活了细胞伸展，由此进一步否认细胞膜上的纳米成簇对调节整合素功能的重要性。
图2整合素引起的功能性GPI-AP纳米簇形成模型
综上所述，本研究发觉了GPI-AP通过一个由β1整合素受体与富含RGD序列的官能团结合后激活的讯号级联反应而形成纳米成簇的过程（图2），阐明了一个动态的肌动蛋白-膜复合物控制的分子机制，同时提示，机械-物理讯号机制形成的纳米簇微环境可以调节细胞上一系列重要的效应器级联反应，进而促使细胞还能整合膜脂类双分子层上的机械和物理讯号，对细胞运动形成调节作用。
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参考文献
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3.K,E.raftsincell..1997,387:569–572.
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