发表在自然通讯近日，由京都大学白比高级研究中心领导的一个研究小组宣布，他们开发出了一种人造细胞，揭示了控制每个细胞内部对称性的动力学。

研究小组发现，肌动球蛋白网络——一种主要由产生丝状网络的肌动蛋白和产生力的分子运动肌动蛋白组成的复合物——自组织成两种不同的结构，它们像拔河一样推拉细胞内成分。

先前的研究表明，细胞的结构质量——肌动蛋白细胞骨架——与对称定位有关。据推测，该网络控制和定位细胞内成分。然而，蛋白质如何找到细胞的“中心”，或者它们如何诱导对称性破坏的机制仍然是难以捉摸的。

“传统上，活细胞是用来研究这些过程的，”领导这项研究的宫崎骏解释说。“但细胞是如此复杂，它可能会混淆潜在的监管系统。”

为了克服这一困难，研究小组采用了一种自下而上的方法，通过将肌动蛋白细胞骨架限制在微小的液滴中来开发一种简化的人工细胞。这使他们能够控制任何感兴趣的蛋白质的大小和浓度。

然后，通过改变细胞大小，研究小组发现了两个共存的、功能相反的肌动球蛋白网络:一个向中心推进的环状向心肌动球蛋白，以及一个向边缘拉的径向形成的大块肌动球蛋白桥。

分子微扰实验和理论模型进一步揭示了这两个网络之间的平衡决定了定位的对称性。

“细胞如何组织其内部结构是一个重要的问题，为了理解我们的身体是如何由单个受精卵细胞构成的，我们必须回答这个问题，”宫崎骏总结道。

研究小组认为，通过简化细胞系统，他们已经开发出一种普遍适用的模型，可以进一步揭示生命最基本的功能。