科研：“肌动蛋白6” 带来治癌希望

　　这是一颗小小的透明颗粒，尽管研究人员将它比作“水晶”、“钻石”，但看起来，它还是更像一小粒白砂糖。

　　事实上，这粒“砂糖”的真实身份，是一种名为“肌动蛋白6”(MyosinVI)的蛋白质形成的结晶体。

　　已经有研究证实，这种蛋白质的运转障碍，不仅可能导致先天性耳聋、眼盲，更与男性的前列腺癌和女性的卵巢癌、子宫癌密切相关。

　　有人正试图揭开“砂糖”的秘密——8月12日，香港科技大学张明杰教授带领的研究团队在美国《细胞》杂志发表论文，宣布成功破解“肌动蛋白6”的运转模式。

　　现在，已有乐观的评论认为，在此基础上，对这种蛋白质运转障碍进行修复将不再遥远，而基因导致的耳聋、眼盲，甚至部分癌症的治愈都将指日可待。

　　这些令人憧憬的契机，全部由这一粒粒“砂糖”展开。

　　寻找两条“腿”的证据

　　这些“砂糖”粒的前身，是一种包含着“肌动蛋白6”的蛋白液。从这种透明的液体，到这些细小的“砂糖粒”，张明杰实验室的研究人员花费了将近8年时间。而吸引科研人员耗费这么久时间的，其实并不是“肌动蛋白6”与癌症的高相关性，而是这种蛋白质在细胞运行过程中的独特地位。

　　在人体细胞中，蛋白质包含着细胞所需的营养，是确保细胞健康、人体正常运转的重要物质。而肌动蛋白就像公交车一样，能够搭载蛋白质，并把它们运到细胞需要的地方。

　　不过，这些肌动蛋白可都是“单程车”，并且绝大多数肌动蛋白只能沿着一个方向运动。还好有“肌动蛋白6”进行反向运输，维持了蛋白质在细胞内的循环。“蛋白质的循环利用离不开肌动蛋白的双向运送，而在这个过程中，"肌动蛋白6"是特别重要的。”张明杰说。

　　事实上，从上世纪70年代“肌动蛋白6”第一次被发现以来，这个唯一的“返程车”一直引发着学界的高度兴趣。而一直致力于研究肌动蛋白的张明杰，也率领实验室，从2000年起，加入这一研究当中。

　　研究的第一步，当然是要生产大量的“肌动蛋白6”。

　　研究人员选择了大肠杆菌。他们把大肠杆菌分为两组，分别将特定的基因片段植入大肠杆菌体内，然后进行培养。很快，大肠杆菌就像一台开动了的机器一样，包含着“肌动蛋白6”的蛋白液开始被源源不断地制造出来。

　　在此之前，科学家们已经观测到，“肌动蛋白6”有时候像一个小圆球，有时候又形成二聚物与所运输的“货物”结合在一起，就像长出两条“腿”一样。张明杰猜想，这两条“腿”是为了运载它所背负的蛋白质而生成的。

　　这位刚过40岁却头发灰白的学者，逻辑清晰而简单：将背负着蛋白质和没有背负蛋白质的“肌动蛋白6”分别收集起来，并加以分析，如果前者的“肌动蛋白6”组织中包含二聚物，而后者不包括，那么通过简单的推理就能够证明，遇到需要背负的蛋白质后，“肌动蛋白6”会生成两条“腿”，从而将蛋白质运输到另一个地方。

　　按照这个思路，研究人员把培养好的两组大肠杆菌培养液分别放入离心机，在“甩”掉上层溶液之后，对获得的菌体进行超声波破碎，很快，他们就得到了两份包含不同状态“肌动蛋白6”的蛋白液。

　　相比于前期步骤的顺利进行，接下来的研究却困难重重。研究人员花了三年时间，寻找各种方法，来试着分析蛋白液中“肌动蛋白6”的结构，却总是徒劳无功。

　　实验室的墙壁上，被贴上了“少壮不努力，老大徒伤悲”，“明日复明日，明日何其多”的标语。虽然研究人员们也会抽空上网打打游戏，甚至把包装实验器材的纸盒子像搭积木一样垒到房顶，但大多数时间，他们还是不断地做实验、看文献，或者思考实验应当如何进行。

　　张明杰也在思考。一次次的实验失败后，他的一个想法渐渐清晰了起来：将蛋白液进行结晶，通过对晶体结构的分析，来判断蛋白组织中是否存在“两条腿”。

　　在实验开始三年之后，张明杰实验室终于开始向小“砂糖”进发了。

　　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，提高蛋白液的纯度。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。