内耳中的一种马达蛋白在放大声音方面起着重要作用,使我们能够听到非常轻微的声音和细微的音高差异。现在,德国蒂宾根的研究人员已经表征了其在大鼠体内的机电特性。
一旦声音击中鼓膜,它就会传递到内耳,即耳蜗及其敏感的毛细胞。所谓内毛细胞尖端的细丝开始振动,这些细胞将这种运动转换为电信号,使我们能够听到声音。另一方面,外毛细胞将部分电信号转换回运动,从而放大传入的声音。并且,为了响应膜电压的变化,它们会迅速改变其长度,幅度高达5%。
介导这种行为的是最近发现的一种称为prestin的马达分子。这种膜蛋白包含一个带电的电压传感器,该传感器会响应膜电位的变化而移动,并对细胞内的结构蛋白施加机械力。许多prestin分子结合在一起会导致细胞长度的变化。
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在今天的《美国国家科学院院刊》(PNAS) 中,研究人员表明,在电刺激下,来自大鼠的prestin确实会产生微小的机械力。但它也反向起作用:当科学家向含有prestin的细胞施加压力时,需要更强的电信号才能触发长度的变化。然而,prestin的哪一部分形成电压传感器仍然未知,需要对其三维形状进行研究。