含羞草为什么可以收起来?

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因为细胞膜上有一些特定的蛋白质,这些蛋白会对电信号和化学信号做出反应进而引起细胞的反应,这个反应的机制很复杂,目前研究得也比较清楚1。 细胞膜上有一类叫做阳离子选择素(Cationic selectins)的蛋白质,这些糖蛋白主要参与免疫过程、细胞分化、凋亡以及细胞迁移等生理过程2。

在阳离子选择素的家族中,有3个成员SLC(Slit-like Cationic Selectin)、PECAM-1(Platelet Endothelial Cell Adhesion Molecule-1)和LFA (Leukocyte Function-Associated Antigen)与炎症反应密切相关,尤其是PECAM-1在白细胞与血管内皮的黏附过程中起到关键的作用3。最近的研究表明,这3种蛋白质都可以作为GPCRs的配体4,从而提示我们这些细胞表面分子可能通过非选择性cAMP途径调节细胞的活性。 这3种蛋白都含有8个跨膜片段和一个短的游离羧基末端。它们的结构中都包含一个具有多个氨基酸重复的胞内段,而每个胞内段的末端都有一个可溶性区域,称为“锚蛋白”(Ankyrin)。不同细胞表面的阳离子选择素分子以同源或异源聚合体的形式存在5。

当细胞受到刺激产生应答时,细胞内的cAMP含量会迅速增加6。细胞内部的Ca2+浓度也会上升7,然后通过Ca2+/钙调蛋白(Calmodulin)系统来调控蛋白激酶(Protein Kinase)的活性,进而使靶蛋白磷酸化。而磷酸化的靶蛋白可以通过蛋白激酶通路进一步激活下游的效应器分子,最终引起细胞的应答。 目前对于这个反应的机制尚不完全清楚,有研究表明该反应可能涉及G蛋白的信号转导8,也有研究者认为是由离子通道直接介导的9。含羞草受刺激后cAMP的升高可能是由β肾上腺素能受体激发的ADP诱导的CA(adenosine ADP)-gated ion channel (CAG)引发的10。

至于为何含羞草会“害羞”,至今仍是一个令人好奇的问题。虽然已有研究揭示了含羞草敏感机理的部分真相,但是其具体的生理过程或许还存在于更高级的神经系统或者激素水平,还有待进一步的探索。

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