生物機(jī)體中塑形的機(jī)械力并不僅僅都是由肌動(dòng)蛋白，肌球蛋白提供的， F-actin 結(jié)構(gòu)與肌球蛋白馬達(dá)（myosin motors），第二篇?jiǎng)t綜述了不同的可變機(jī)械力：這些機(jī)械力除了驅(qū)動(dòng)形態(tài)形成，細(xì)胞也會(huì)利用它們來(lái)感知和應(yīng)答環(huán)境中特殊機(jī)械力，同時(shí)這篇綜述也介紹了一些機(jī)械力研究中常用的實(shí)驗(yàn)工具。

細(xì)胞骨架在細(xì)胞中具有多方面的作用：它能夠提供一個(gè)支架，并且具有運(yùn)動(dòng)性（使得細(xì)胞能夠移動(dòng)、改變形狀和分裂），也能夠進(jìn)行膜運(yùn)輸（運(yùn)輸細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和其它大分子）。細(xì)胞骨架研究能作為細(xì)胞變形和生化事件調(diào)控的紐帶, 從分子層次上闡述細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞、基因表達(dá)等重大生命活動(dòng)的潛在機(jī)制，同時(shí)也能解釋生物大分子間相互作用、受體/配體特異性相互作用、 大分子自裝配等。

癌癥是一種復(fù)雜的疾病，癌細(xì)胞中發(fā)生了一系列的變化，比如結(jié)構(gòu)改變，分裂能力增強(qiáng)，能侵入新的組織或稱為擴(kuò)散。一些致癌基因在癌癥發(fā)生發(fā)展過(guò)程中扮演了重要的角色，促進(jìn)了有利于癌癥發(fā)展的蛋白的表達(dá)，這些蛋白中有一種稱為Src的蛋白，出現(xiàn)在許多中人類癌癥中。但是至今科學(xué)家們還不清楚為什么正常的細(xì)胞也具有這種蛋白的活性，會(huì)逐漸發(fā)表癌變。

一組研究組解析了這個(gè)過(guò)程，他們發(fā)現(xiàn)了Src活性的一種新作用機(jī)制——Src活性受到細(xì)胞骨架的限制，這也限制了腫瘤的發(fā)展。研究組發(fā)現(xiàn)當(dāng)肌動(dòng)蛋白加蓋蛋白高水平表達(dá)的時(shí)候，腫瘤就無(wú)法繼續(xù)發(fā)展，這一“調(diào)節(jié)器”能維持通常會(huì)被大量Src激活的一些蛋白的活性。雖然目前研究人員還不清楚其中的分子機(jī)制，但是他們提出這一“調(diào)節(jié)器”實(shí)際上能拉緊細(xì)胞骨架纖維，阻止致癌蛋白活性。

研究人員發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞形態(tài)發(fā)育過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵分子機(jī)制，解開(kāi)了細(xì)胞如何保持其形態(tài)這一*未解之謎，是細(xì)胞研究中的一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)。細(xì)胞骨架由微絲（microfilament）、微管（microtubule）和中間纖維（intemediate filament）構(gòu)成。微絲確定細(xì)胞表面特征，使細(xì)胞能夠運(yùn)動(dòng)和收縮；微管確定膜性細(xì)胞器（membrane-enclosed organelle）的位置和作為膜泡運(yùn)輸?shù)膶?dǎo)軌；中間纖維使細(xì)胞具有張力和抗剪切力。

其中微管是一個(gè)很重要的組成結(jié)構(gòu)，這種能不停地生長(zhǎng)和收縮的動(dòng)力纖維的空間結(jié)構(gòu)依賴于多種調(diào)節(jié)蛋白，其中有些只與微管的生長(zhǎng)末端相互作用，*以來(lái)，這些稱之為微管正極示蹤蛋白(plus-end tracking protein， +TIP) 如何識(shí)別生長(zhǎng)微管末端的動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)，一直都是這一領(lǐng)域研究的一個(gè)未解之謎。

研究人員成功的建立了一種包含三種酵母末端示蹤蛋白的zui小分子系統(tǒng)，這些蛋白由熒光染料進(jìn)行標(biāo)記，能在顯微鏡下觀測(cè)到，通過(guò)這種方法，他們發(fā)現(xiàn)其中一種示蹤蛋白識(shí)別出微管生長(zhǎng)端的特定結(jié)構(gòu)，并綁定在上面，這樣就為另外兩種示蹤蛋白提供了裝載平臺(tái)。而另外兩種示蹤蛋白中的一種由于內(nèi)在發(fā)動(dòng)機(jī)的作用，能夠沿著微管移動(dòng)，這就有助于整個(gè)蛋白分子系統(tǒng)選擇性地追蹤微管生長(zhǎng)端。

大約在20世紀(jì)60年代提出了兩個(gè)基本模式，都解釋了一個(gè)收縮環(huán)（contractile ring，有絲分裂的后、末期，在赤道板質(zhì)膜下形成的微絲束環(huán)（由肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白組成））如何形成，以及幫助單個(gè)細(xì)胞分裂成兩個(gè)子細(xì)胞。，這個(gè)問(wèn)題相關(guān)的一些方面至今也沒(méi)有定論，比如細(xì)胞骨架，包括微管和微絲如何進(jìn)行調(diào)控的，其中到底發(fā)生了什么事件。

為了了解這個(gè)過(guò)程，研究人員發(fā)展了一些新型儀器，利用“微針技術(shù)（microneedles）”，以及的成像技術(shù)，直接觀測(cè)細(xì)胞骨架的運(yùn)動(dòng)，收縮環(huán)形成的過(guò)程。這一系統(tǒng)不僅解決了這一長(zhǎng)達(dá)半個(gè)世紀(jì)的謎團(tuán)，而且“也是一種十分有潛力的新技術(shù)”，能在其它細(xì)胞生物學(xué)研究領(lǐng)域應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)，在有絲分裂的后、末期，在赤道板質(zhì)膜下會(huì)形成微絲束環(huán)（由肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白組成），幫助單個(gè)細(xì)胞分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，在這之前染色體已經(jīng)發(fā)生分離。如果這個(gè)過(guò)程中止，癌癥和其它嚴(yán)重醫(yī)學(xué)或者遺傳方面的問(wèn)題就會(huì)出現(xiàn)。