肌动蛋白丝参与真核细胞的许多重要过程，从运动到分裂再到肌肉纤维的收缩。肌动蛋白也可以在脂质双分子层下形成一个网络。在这里，它为这种结构提供了额外的支持，而当膜需要收缩时，弯曲的细丝也在细胞分裂中发挥作用。尽管它很重要，但肌动蛋白与细胞膜结合的分子过程仍不清楚。

模拟

格罗宁根大学分子动力学教授Siewert-Jan Marrink说:“文献提供了相互矛盾的结果。”“所有人都认为带负电荷的肌动蛋白可以与带正电荷的脂质结合，有些人认为它们甚至可以与不带正电荷甚至负电荷的膜结合。”后者与生物学情况有关，因为正常细胞膜在内部携带负电荷。

因此，Marrink和他的同事们对脂质和肌动蛋白之间的相互作用进行了分子动力学模拟。他们使用了Martini粗粒度力场，这是由Marrink开发的，现在在世界范围内使用。

分子胶

通过改变模拟中的成分，科学家们发现存在的离子决定了结合过程。马林克:肌动蛋白只有在钙离子存在的情况下才能与带负电荷的脂质结合。钙的两个正电荷就像一种分子胶。相反，在带正电的脂质存在时，钙离子抑制肌动蛋白的结合。在代尔夫特理工大学Gijsje Koenderink教授的实验室进行的实验证实了这一模拟结果。

马林克说:“模拟中所需的钙浓度比你在细胞内发现的要高。”“然而，钙离子倾向于与膜脂结合，所以局部浓度可能足够高。”

合成细胞

该结果提供了肌动蛋白与膜脂结合的第一张清晰图片。马林克解释说:“我们希望在全国范围内利用这一技术来制造人造细胞。”荷兰的BaSyC(构建合成细胞)项目涉及许多不同的步骤，其中之一是构建膜。“这些需要用肌动蛋白来加强，所以我们必须了解如何控制纤维和脂质膜之间的相互作用。”我们需要引导人造细胞的分裂，在那里需要肌动蛋白来收缩。”