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日本科学家从真正的肌肉组织中合成人造肌肉

  8月16日的《自然》杂志在线新闻中,报道了日本札幌科学研究所Yoshihito Osada等科学家,从真正的肌肉组织成分中,合成出了人造肌肉。

  生物体肌肉纤维主要含有称为肌动蛋白和肌球蛋白的两种蛋白质,这两种蛋白质都具有互相绞缠在一起的链状分子。肌肉收缩时,呈球形的肌球蛋白链的头部与肌动蛋白链接触、屈曲,将肌球蛋白链拉向肌动蛋白链。随后肌球蛋白头部与肌动蛋白分离、伸直,再开始新一轮的收缩。在这个过程中,需要一种称为ATP的能量分子提供能量。

  Osada等人将肌球蛋白和肌动蛋白这两种蛋白质,分别从扇贝中提取出来,并且通过化学反应使其形成凝胶状。然后,将极少量的肌动蛋白凝胶放到肌球蛋白凝胶上,并且将这两种凝胶加到ATP溶液中。结果发现,肌动蛋白链以大约每秒钟千分之一毫米的速度,朝向肌球蛋白链所在的方向运动。

  尽管这听起来有点悬乎,但其基本过程就是:液化扇贝的肌肉组织,使所需用的蛋白质部分凝聚,然后就观察到了它们相互之间产生的抽搐。两种蛋白质就好象一部微小的分子机器,在给它们添加燃料之后,就能够运动起来了。Osada等人的该项研究结果是激动人心的,这有可能在日后,应用真正的肌肉成分和其分子机制,来为需要安装人工肢体者再造肌肉。