近日，我院方宁教授团队联合温州医科大学程晓东副教授团队，在网格蛋白介导内吞（clathrin-mediated endocytosis，CME）力学机制研究方面取得新进展。相关成果以“In situ mapping of late-stage biomechanical coordination during clathrin-mediated endocytosis”为题发表于Nature Communications。研究在活细胞中原位解析了CME末期的机械运动，揭示肌动蛋白相关“摆动”（swing）与动力蛋白2驱动“超扭转”（super-twist）之间的时序协同。
CME末期需要完成膜内陷、颈部收缩和膜断裂，但肌动蛋白与动力蛋白如何协同产生机械作用仍缺乏直接动态证据。研究团队以转铁蛋白修饰的金纳米棒作为方向性纳米探针，结合多维单颗粒追踪和荧光成像，追踪单个网格蛋白包被窝的位移与取向变化。结果显示，动力蛋白2相关“超扭转”是成功内吞事件中的重要旋转特征；在肌动蛋白阳性事件中，包被窝常在“超扭转”前先发生面外“摆动”。肌动蛋白在包被窝一侧的非对称聚合可预先改变膜结构，使随后动力蛋白驱动的膜颈收缩更加高效。
扰动实验进一步表明，抑制分支状肌动蛋白聚合会削弱典型“摆动”并降低内吞效率，提高膜张力则增强内吞位点的肌动蛋白募集。研究据此提出CME末期的负载适应性力学模型：在较高机械负载下，肌动蛋白先进行非对称预变形，再与动力蛋白协同完成膜切割。该工作延续了方宁团队在单颗粒取向与旋转追踪（SPORT）方面的技术积累，为活细胞原位解析膜重塑和细胞力学过程提供了新的动态生物物理视角。
图1. CME末期肌动蛋白阴性与肌动蛋白阳性事件的生物力学工作模型
该研究工作在我院方宁教授与温州医科大学药学院程晓东副教授共同指导下完成。厦门大学2023级博士研究生吴斌为论文第一作者，已毕业硕士研究生罗天、2025级博士研究生朱宇为本研究提供了重要帮助。该研究得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金及福建能源材料科学与技术创新实验室（嘉庚创新实验室）项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-75876-y
