你怎么去细胞城市中心？这有点复杂
把细胞想象成一个城市，一个由蛋白质构成并由蛋白质居住的大都市。
Cell City的建筑师和规划师都在市中心的核心地带。蛋白质进出细胞核来处理细胞城公民事务的各个方面。
但是它不会直接走进细胞核然后宣布它要处理DNA中的遗传信息。有一套复杂得令人费解的生化密码和握手方式，调节着蛋白质进出细胞核。伊丽莎白·艾利森将这种现象称为细胞内交通控制。
“我喜欢做这样的类比，”她说。艾利森是威廉玛丽大学生物系的校长教授。她的佳博体育研究核运输——允许蛋白质在细胞质和细胞核之间运输的生化过程。
核转运出错是许多癌症和一些遗传疾病发生的根本原因。自2001年以来，艾利森的核传输工作已经从美国国立卫生研究院和美国国家科学基金会获得了总计3086690美元的资助。
Allison的佳博体育专注于一组叫做甲状腺激素受体的蛋白质。顾名思义，这些蛋白质与甲状腺激素结合并将其运送到工作地点。她解释说，甲状腺激素受体在细胞功能中起着一系列重要作用。
“它在细胞核中起作用，”她说。“它与DNA结合。它会根据激素的变化开启或关闭基因。”
科学家们用“基因表达”这个术语来描述基因的开启或关闭、激活或抑制。你的DNA包含了许多遗传特征的信息，但只有当相关基因被甲状腺激素受体等分子激活时，这些特征才会“发挥作用”。基因表达的差异是同卵双胞胎看起来如此不同的原因之一。
但基因表达的作用远远超出了遗传性状的传递，甲状腺激素受体在细胞生物学中起着一些最重要的作用。
艾莉森解释说：“甲状腺激素几乎影响到身体的每一个细胞，所以它在发育中非常重要——大脑的发育、听力和视力的发育。”“作为成年人，它对我们的新陈代谢非常重要。”
当甲状腺激素受体在结合激素方面有缺陷，或者不能进出细胞核时，就会发生不好的事情。艾莉森指出，这可能导致许多激素相关的疾病和某些类型的癌症。
甲状腺激素受体进出细胞核的运输远比红光/绿光的简单生化版本复杂得多。艾利森说，每个甲状腺激素受体都有多种输入和输出信号。她的佳博体育最初的研究一直集中在这些信号上。
“我们已经很好地定义了这些信号。我们知道蛋白质中需要哪些氨基酸才能与进入或离开细胞核的机制相互作用，”她说。“我们非常接近于理解必须发生的相互作用。”
她发现了可能导致各种癌症的突变与甲状腺激素受体的特定输出序列之间存在联系的证据。她的佳博体育将继续研究基因突变对受体输出的可能影响。
甲状腺激素受体必须在市中心停留足够长的时间来处理事务，但又不能停留太久而引起麻烦。现在Allison已经很好地掌握了输入和输出机制，她的佳博体育正在将他们的重点转向保留-将受体保留在细胞核内的因素。
“由于甲状腺激素受体有输入和输出信号，是什么让它留在细胞核中，它应该在那里发挥作用？”为什么它不直接进出，什么都不做呢？她问道。
为了回答这些问题，艾利森的佳博体育正专注于研究受体的活动和细胞核内的结合伙伴，而不仅仅是受体与DNA结合的主要核任务。
佳博体育将深入研究甲状腺激素受体在其他细胞运输问题中的作用。Allison说，除了突变可能是导致癌症的细胞错误链中的环节外，还有许多遗传性疾病与甲状腺激素受体功能不正常有关。
“它们被称为对甲状腺激素紊乱的抵抗力，”艾莉森解释说。“这些人的甲状腺激素水平正常，但他们的受体有缺陷，不能正常相互作用。”
该方法依赖于复杂的显微镜和将荧光标签插入单个蛋白质的技术，使它们在显微镜下脱颖而出。这项技术允许研究人员用相当于高速公路交通摄像机的设备来研究核传输。
“我们使用共聚焦显微镜来做活细胞成像，”Allison解释说。“我们实际上可以及时跟踪细胞核和细胞质之间的运动，或者我们可以跟踪细胞核内蛋白质的运动。”
该佳博体育通常包括12名威廉与玛丽学院的本科生。艾利森说，目前有五名本科生佳博体育成员正在就甲状腺激素受体研究的各个方面撰写荣誉论文。目前的团队由两名研究生和一名佳博体育经理组成。
Allison指出，在她的佳博体育里，每个本科生都在关注与更大的甲状腺激素受体图像相关的不同方面。
艾利森说：“他们的目标始终是取得足够的成就，成为一名合著者。”“他们可以看看同行评议期刊上的一篇论文，然后说，‘这一部分，这个数字——是我的。’”
本研究由美国国立卫生研究院糖尿病、消化和肾脏疾病研究所资助，资助号为R15DK058028，由美国国家科学基金会资助，资助号为MCB 1120513。内容完全是作者的责任，并不一定代表美国国立卫生研究院或美国国家科学基金会的官方观点。