通过使细胞骨架向内弯曲到其中心的一个紧点，一个细胞分裂成两个——就像你如何通过扭曲来制造气球动物一样。这种名为“卷曲”的蛋白质首次被观察到可以弯曲构成细胞骨架的物质。

他们的研究结果由欧洲研究委员会和威康基金会支持，并发表在该杂志上eLife并指出修改和改造细胞的新方法，以及更好地了解它们如何复制——这是所有生物体必不可少的过程。

所有的生物都是由细胞组成的，细胞被一层脆弱而柔韧的膜包围着，就像气球一样。这是由一种叫做肌动蛋白的物质组成的细胞骨架支撑的，肌动蛋白赋予细胞结构和稳定性。肌动蛋白的细丝是半柔性的，通常是直的，长期以来人们一直认为它们像火柴棍一样堆叠在一起形成结构。

在细胞分裂过程中，细胞会沿着周围膜的中心形成一个细胞动力学环，这是一种由肌动蛋白和肌凝蛋白组成的机制。然后，肌凝蛋白将肌动蛋白丝压缩在一起，并从中间挤压细胞，直到细胞分裂——就像制造气球动物的各个部分一样，只是从内部开始。

直到现在，人们一直认为构成细胞动力学环的肌动蛋白丝会随着细胞被挤压得更紧而断裂。Mohan Balasubramanian教授，Saravanan Palani博士(现在印度科学研究所)和华威大学Darius博士Köster之间的跨学科合作惊奇地发现，蛋白质Rng2的一个片段，绰号“卷曲”，可以自然地弯曲肌动蛋白，10微米的肌动蛋白形成一个直径小于1微米的环。

这可能表明，“卷曲”在使细胞动力学环收缩到足够紧密以分裂细胞方面起着关键作用。

20多年前，该研究的主要作者之一Mohan Balasubramanian教授发现Rng2是这一过程中的重要蛋白质，但直到现在，研究人员才发现它可以将肌动蛋白丝弯曲成真正的环。Rng2与从酵母到人类存在的高度保守的IQGAP蛋白家族有关，因此该发现可能也与包括人类在内的其他细胞有关。

沃里克医学院的首席作者Darius博士Köster说:“我们的研究表明，如果膜上有这种蛋白质，我们在膜上聚合新的肌动蛋白细丝，这代表了细胞动力学环中发生的事情，肌动蛋白开始弯曲。”如果细胞中有肌动蛋白，它是一个曲面所以肌动蛋白会弯曲。

“据我们所知，没有其他蛋白质对单个细丝起这种作用。如果你观察细胞内部，肯定有弯曲的肌动蛋白结构，但人们认为它们是一堆非常短的直丝堆积在一起。这开启了一种视角，即肌动蛋白实际上缠绕的可能是几何形状和某些细胞器。”

研究人员使用了一种被称为重组的方法，他们通过将一个复杂的系统分离成其组成部分来检查它，然后重新组装它，以找出每个单独的元素所起的作用。

在这项由欧洲研究委员会和威康基金会资助的研究中，他们制作了一个脂质双分子层来代表细胞膜，并在其中添加了不同的蛋白质，这些蛋白质通常在细胞分裂过程中与细胞动力学环的界面上发现。然后他们添加了肌动蛋白丝和肌凝蛋白来代表环本身。当“卷曲”出现时，他们观察到肌动蛋白形成了高度弯曲的结构，这种行为在这类实验中通常不会出现。

它开启了使用“卷曲”作为设计不同形状细胞的工具的可能性。科学家们可以用它来修改细胞骨架，并以类似于气球模型的方式将细胞扭曲成新的形状。

Köster博士补充说:“我们只有很少的工具可以用来修饰细胞皮层，这是我们第一次有办法设计弯曲的肌动蛋白结构。因为我们可以在细胞中表达它，细胞也会对它做出反应，我们可以用它来改变细胞皮层的样子。

“这可以帮助我们真正了解弯曲的肌动蛋白是如何使膜变形的，或者细胞是否将其作为控制某些过程的机制。似乎有一些蛋白质喜欢扭曲并改变肌动蛋白的曲率，如果这种情况发生，那么很可能会有其他蛋白质将其作为信息线索。”