細胞內的各種分子是怎樣運輸傳遞不同的細胞器和結構中的？馬達蛋白是如何區分“誰”該運輸“什么貨物”“到哪里去”？這是生命活動一個未解之謎。新的研究方法為傳統觀點帶來了不同的新見解。

細胞內有各種細胞器和結構，細胞內的各種分子是怎樣運輸傳遞的？顯然不會是漂浮在細胞中簡單的自由擴散——細胞能保持其特有性狀，主要是因為細胞內還有無數的微管蛋白相互交聯，支撐起薄薄的細胞膜和眾多胞內結構。這些被稱為“細胞骨架”的蛋白同時也擔負著細胞內物質運輸高速公路的責任，蛋白軌道上無時無刻不有“貨物“運輸——營養物質、更換零件、和其他重要材料，從而保證了整個細胞功能的完整。馬達蛋白（Motor proteins）的樣子就像一對腿支持著長竿狀尾巴，沿著細胞公路運送貨物。 人類基因組表達45種被稱為驅動蛋白的馬達蛋白，其中15 - 20種參與運輸包在囊泡內的重要組分。但驅動蛋白怎么知道誰負責攜帶什么貨物、要去哪里?

要回答此類問題，研究人員常常會表達一個帶有綠色熒光蛋白(GFP)標記的目標蛋白質——將樣本放在紫外燈下就可以觀察標記蛋白是否存在。只是用GFP標記的馬達蛋白觀察它們到哪些地方去，并不太起作用——因為無處不在的馬達蛋白在運送它們的業務洪流會充滿整個場景，就像一個細胞版的光污染場景。
為了變通，先前的研究僅表達并用GFP標記馬達蛋白的“腿”這一部分——即“馬達區”，并觀察這些空的“腿”去哪些地方旅行了。 這些實驗提供了證據支持“智能馬達”的理論——假設調控馬達蛋白“要到哪里去”是通過馬達區的偏向性來完成的，每個驅動蛋白只在特定的微管中運行，在這些微管終端之間運送囊泡“行李”。

但是Rensselaer 理工學院生物科學、生物技術和跨學科研究中心的助理教授Bentley的研究結果表明,“智能馬達”并不是唯一起作用的調控方法。Bentley實驗室開發的一種新的成像技術能夠將細胞內的馬達蛋白與其攜帶哪些“貨物”匹配起來，這更新了原有的關于細胞內運輸如何到達其正確目的地的觀點（智能馬達論）。 這項研究集中在神經元細胞，將有助于揭示一些神經退行性疾病背后的機制。文章發表在本期的Traffic雜志上。

“我們發現，一定有別的調控機制，不同于傳統的如何在細胞內引導驅動馬達蛋白的觀點,”Marvin Bentley是Rensselaer 理工學院生物科學、生物技術和跨學科研究中心的助理教授。 “有一個神秘的相互作用是我們所不知道的。”

Bentley的實驗室開發了一種技術，僅表達每個驅動蛋白的尾巴并標記GFP（這回不表達“腿”了）。驅動蛋白尾巴結合特定的囊泡，可以顯示哪種驅動蛋白會結合哪種貨物，可以換一個不同角度來看“誰將帶著什么貨物要去哪里”。在細胞開始表達驅動蛋白尾巴的幾個小時后，在視圖還沒有被越來越多發光的“尾巴”占滿之前——研究人員能夠觀察到每個驅動蛋白結合的所有囊泡。

結果表明,當結合囊泡之后,“智能馬達”理論并不總是適用。有些驅動蛋白并沒有出現在其“智能馬達”偏向應該出現的地區，而有的甚至出現在他們本來不應該能去到的地方。

“很明顯,這不是僅由馬達區域偏向性決定這些馬達蛋白該去哪里，應該還有別的調節方式“Bentley說。Bentley懷疑配體蛋白參與其中，并希望進一步的研究揭示其確切的機制。

“在細胞內，關鍵的神經遞質和細胞內代謝物的運動極為復雜，但我們必須了解這些基本過程才能控制某些疾病——疾病中這種細胞內的交通運輸已發生錯誤，尤其是在神經元細胞內。”Curt Breneman是Rensselaer科學學院院長。 ”Marvin在這個問題上的創新方法獲得了一個令人感興趣的見解，為開展進一步研究指出了一個新的方向。”