可以把细胞想象成一座城市，里面有工厂、运输系统，还有好多建筑活动。格罗宁根大学的科学家带头的国际团队研究了在不同条件下生长的细胞，并测量了分子运输的速度。他们发现，某些条件会导致细胞内部运动能力的变化，这是因为那些制造生长原料的蛋白质聚在一起了。可能是蛋白质聚在一起后，能更高效地生产这些原料。这项研究已经发在了《分子细胞》期刊上。
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这项研究始于一个看似简单的问题：细胞里面到底有多活跃？分子系统生物学教授马蒂亚斯·海涅曼解释说：“我们给细菌吃了不同的养分，结果它们长得快慢不一样。”他们在细胞里塞进只有40纳米大的荧光颗粒，然后在显微镜下盯着它们看，这样就量出了运动情况。“让人没想到的是，我们发现粒子在不同条件下动的快慢能差三倍。”
科学文献里压根儿没提这现象。通过分析细胞里的成分，科学家们发现了荧光颗粒的运动与参与氨基酸生产的蛋白质数量之间的关联。“这些蛋白质越多，细胞内的运动就越少，”海涅曼说。“这让我们不禁纳闷：到底为啥会这样？我们猜，这些蛋白质会抱成团，挡住细胞里的移动。”
微区室
在细胞里用显微镜观察，又在试管里用电子显微镜看这些蛋白质，结果都证实了我们的猜测：参与氨基酸生产的蛋白质确实形成了簇，从而减少了细胞内部的运动。那下一个问题就是：它们为啥要这么做？“我们用了机器学习，对比了合成氨基酸的蛋白质和其他细胞蛋白质的不同。”结果表明，前一种蛋白质更怕水，所以它们在水里（比如细胞里头）就喜欢凑一块儿。
一开始关于细胞内运动的问题，现在变成了：为什么产氨基酸的蛋白质是疏水的？因为蛋白质差不多占细胞干物质的一半，所以氨基酸——也就是蛋白质的组成部分——在生长时特别重要。
“氨基酸的合成要经过五到十个步骤，每个步骤都由不同的蛋白质来管，”海涅曼解释说。“所以把这些蛋白质聚在一起才说得通。”他猜想这些聚集体形成了微区室，就像工厂里的流水线一样。这样一来，氨基酸生产的每个步骤就能更高效了。
细胞工厂的设计
Heinemann表示，这一发现源于对细胞内运动的好奇，可能具有实际应用价值。"我们可以利用这一点来设计高效的细胞工厂。例如，如果我们想要增加细胞内某些物质的产量，就应该让相关蛋白质变得疏水。"
更多信息：José Losa等人，《条件依赖性无定形蛋白质聚集物调控细胞质流变学》，分子细胞（2026年）。DOI: 10.1016/j.molcel.2026.03.018
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