膜融合

膜的融合是許多基本的生命活動所必須的，各種各樣天然的膜融合事件大致可分為四類：病毒一宿主細胞間的膜融合；細胞內單層膜間的融合(包括胞內膜和細胞膜的融合，下同)；細胞內雙層膜間(如線粒體)的融合；細胞間的膜融合。在不遠的將來，隨著膜融合機制更多細節逐步闡明，其在醫療上的套用會越來越廣泛。

蛋白

膜融合

無論是內吞作用還是外排作用，一旦轉運囊泡識別靶膜並停泊在那裡之後，下一步即涉及到膜的融合過程，以卸掉膜泡內含物。正常情況下，細胞膜不能自發地融合，只有除去親水膜表面的水分子使膜之間的距離近至1.5nm，才有可能發生膜融合，顯然這是一種在能量上高度不利的過程，因此推測在細胞的內吞或外排過程中有某種膜融合蛋白（fusionprotein）參與催化，以克服質膜融合過程中的能量障礙。現在已鑑定多種胞質蛋白對膜泡融合是需要的，但仍不了解它們如何發揮作用。有兩種融合蛋白參與介導膜泡的融合過程較清楚：一種是N-乙基順丁烯二醯亞胺-敏感融合蛋白（N-ethylmaleimide-sensitivefusionprotein，NSF），是一種ATP酶;另一種是可溶性NSF連線蛋白SNAPs。在囊泡停泊位點，SNAPs識別並結合囊泡膜上的受體v-SNARE和靶膜上受體t-SNARE，啟動融合複合物（fusioncomplex）的組裝，膜融合複合物催化囊泡與靶膜的融合
某些病毒囊膜蛋白在較低pH值時，具有催化膜融合的功能。病毒通過受體介導的內吞作用進入被其感染的細胞，被運送到胞內體，在胞內體酸性條件激活下，病毒囊膜融合蛋白催化病毒與胞內體膜融合，使病毒核酸進入胞質並進行複製。人們已克隆出多種具有融合作用的病毒融合蛋白的基因，並進一步證明用這類基因轉染的真核細胞表面存在表達的病毒囊膜融合蛋白。當降低細胞培養液的pH值時，被轉染的細胞很快融合形成巨大的多核細胞。近來，哺乳動物細胞的融合蛋白也已被鑑定，與病毒融合蛋白相似，在受精過程中，被認為具有催化精子和卵細胞質膜融合的作用。

啟動步驟

膜融合

細胞里要進行任何的生理活動，都得靠著來自不同地方的成份分子，而這些成份分子的輸送，就得要透過細胞膜所構成的胞器，來進行特定分子的輸送，因此胞器間的膜融合(MembraneFusion)過程，就成了細胞代謝的一個重要的過程，而相關的研究也曾證實，膜融合過程的異常，往往是許多疾病發生的原因之一，甚至像是愛茲病毒的感染，都和胞膜的活動，有直接而且密切的關係，由此可見胞膜間的活動在細胞的生理上扮演這十分重要的地位。

這次由布朗大學生物學家GaryWessel博士所領導的研究小組，就嘗試著利用海膽(urchin)的卵子(eggs)細胞，來分析膜融合的瞬間，據了解Wessel博士所領導的研究團隊，長期以來就卵子受精的過程，來分析胞膜融合的過程，就先前該團隊的研究資料發現，卵子受精發生膜融合的過程，幾乎只有百萬分之一秒，精子細胞進入卵子細胞後，原本卵細胞膜上成百上千個胞膜所形成的囊泡，會瞬間的釋放出內含物，科學家懷疑這瞬間進行胞膜融合的過程，必然受到了特定蛋白訊號的調控。

結果研究人員利用到螢光染劑，搭配著高解析度的顯微鏡，發現這些胞膜融合過程中，存在著半融合(hemifusion)的啟動階段，而這個階段可長可短，短可以只有隻有幾小時，長則可達數月之久，不過它卻是任何膜融合過程的起點。

研究人員把這個發現，發表在最新一期發育細胞(DevelopmentalCell)期刊上，並表示下一個階段的研究，就是如何的把這一個發現，套用到藥物的輸送上。

相關詞條

轉運囊泡、靶膜、蛋白、克隆、布朗大學、愛茲病、螢光染劑