拱顶的发现
伦纳德-罗马 美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）的博士生娄清（音译）关掉了小房间里的顶灯，房间里只剩下电脑显示器和高耸的电子显微镜底部的荧光屏。加州大学洛杉矶分校（UCLA）的博士生 Qing Lou 指着显微镜显示屏环形绿色光晕中的一些卵圆形污点。她转动转盘，点击鼠标，就能将阴影聚焦，并拍下照片。几十个，甚至上百个圆桶状的微粒突然充满了电脑显示屏。
"他们来了，"罗马说，就像一位自豪的父亲在炫耀自己的孩子。
这些是他和他当时的博士后南希-凯德莎（Nancy Kedersha）在 1986 年发现的神秘细胞结构--穹窿。正如他和其他人所证明的那样，穹隆是人类细胞天然制造的最巨大的颗粒，也是最丰富的颗粒之一。我们的大多数细胞都有大约 10,000 个这样的结构，在某些免疫细胞中，数量可能会增加到 100,000。它们的大量存在--以及细胞为制造它们而必须投入的资源--表明拱顶具有某种基本功能。但是，尽管罗马和其他 "拱顶 "研究人员进行了数十年的研究，它们的作用仍然不得而知。
拱顶之谜
几十年来，人们提出了各种假说，包括贮藏室有助于运送细胞内的物质或清除毒素。然而，由于支持性证据未能实现，一个又一个充满希望的想法被否定或失去了动力。美国国立卫生研究院（NIH）起初对罗马和凯德沙的发现充满热情，但随着时间的推移，他们对穹隆基础研究的资助逐渐失去兴趣。
然而，罗马人对拱顶的痴迷并没有消退，即使其他研究人员--包括凯德沙--也在继续前进。现在，在其他资助者和实验室的帮助下，他已经从穹顶的基础研究转向研究如何在医学和其他领域利用穹顶，将其作为输送疗法的纳米级容器等。
医学储藏室
今天在显微镜下观察到的是用转基因酵母生产的，其中含有一种名为 CCL21 的免疫信号分子，这种分子具有抗肿瘤的潜力。Vault Pharma 是罗马共同创办的一家公司，在加州大学洛杉矶分校的一个孵化器内工作，该公司希望尽快在今年开始对晚期癌症患者进行临床试验。这将标志着合成穹隆首次被注入人体，或许也是这些神秘细胞器成为焦点的新开始。
罗马的历程与挑战
罗马现年 75 岁，有三个儿子。他的头发已经花白，令人印象深刻的胡子也早已不见。他于 2020 年退休，但现在正式回到加州大学洛杉矶分校，没有薪水，手下有一个实验台、一个博士后和一些本科生。在加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所（CNSI）的一间小办公室里，他整天与加州大学洛杉矶分校的其他实验室和 Vault Pharma 的小团队就拱顶研究进行磋商。
在一次大胆的尝试中，他和圣路易斯的一个实验室把病毒塞进了保险库，试图解决基因治疗中的一个重大问题。他的热情很有感染力。加州大学洛杉矶分校的环境工程师莎莉-马亨德拉（Shaily Mahendra）几年前也成为了病毒库的皈依者，她在合成病毒库中装入了用于分解地下水污染物的酶。现在，她和罗马得到了基金会和联邦机构的支持，研究封装是否有助于酶在陆地或水中散布时更好地发挥作用，并持续更长时间。
金库的起源
罗马在本科阶段曾就主修艺术还是化学进行过争论，当时他的艺术老师温和地建议他选择后者更为实用。后来，他转学到生物化学专业，这在当时涉及到很多细胞生物学知识。他在加州大学洛杉矶分校的第一个实验室主要研究一种细胞结构：被称为 "凝集素包被囊泡 "的脂质球体。它们将酶运送到称为溶酶体的细胞器中，帮助分解其他分子。
1983 年，凯德莎加入了罗马的研究小组，当时她刚从罗格斯大学的博士课程毕业，但之前已经做了多年的实验室技术员。两人年龄相仿，很快就建立了默契。罗马指派她的任务是比较进入溶酶体的囊泡和离开溶酶体的囊泡。当她用凝胶根据电荷分离不同种类的囊泡时，意外地发现多了一条带子，表明是另一种结构。由于无法识别，她尝试用重金属染色剂浸泡细胞制备物，然后再用电子显微镜观察。
为保险库命名
就像汪洋中的岛屿，白色的卵形轮廓出现在一滩污渍的背景中。染色剂从这些结构上滚落，显示出它们的形状。后续实验发现，许多细胞成分中常见的脂质膜的传统染色剂无法与穹窿的纯蛋白质外壳结合，这也是它们长期以来未被发现的原因之一。
实验室举行了一次竞赛，为这些形状像美国小足球的不明细胞物体命名。一些人建议用手榴弹或覆盆子。Romesomes是最受欢迎的选择，Rome很快用Kedershacules反驳了这个选择。但当博士后说她觉得这些物体的轮廓很像大教堂的拱形天花板时，这个名字就被记住了。
未解之谜
多年来，罗马的实验室和其他一些实验室已经建立了更详细的拱顶图。拱顶大约比足球小 1000 万倍，但对细胞来说仍然很大--大约是将 RNA 翻译成蛋白质的核糖体质量的三倍。每个核糖体由 78 份拉长的主要拱顶蛋白（MVP）组成，排列方式有点像木桶中的木条。里面是由另外两种蛋白质和短拱顶 RNA（vRNA）组成的团块。
这些拱顶成分的基因存在于各种真核生物--那些将 DNA 包在细胞核中并具有其他细胞特征的生物--但昆虫、植物和真菌是明显的例外。细菌似乎也缺乏这种结构。2013 年的一项研究为所有已知具有穹隆的生物构建了一棵家谱树，并得出结论认为，这些穹隆可以追溯到数十亿年前假定的真核生物最后一个共同祖先。随着进化时间的推移，一些世系显然失去了它们。
根据它们的桶状形状，罗马最初怀疑拱顶是否在细胞内拾取和释放货物，或许从细胞核到其他位置的路线。拱顶似乎聚集在被称为核孔复合体的网关周围，可能与它们的开口相吻合。
癌症研究储藏室
1996 年，欧洲癌症研究人员在研究一种在耐药性癌细胞中异常丰富的蛋白质时，克隆了该基因，并发现它与老鼠体内的 MVP 基因相似。研究小组与罗马实验室的瓦莱丽-基克霍费尔合作，发现耐药癌细胞比非耐药癌细胞产生更多的穹隆，这表明这种结构可以封存或排出化疗药物。但令研究人员感到沮丧的是，阻止穹窿或 MVP 的产生并没有使细胞更容易受到药物的影响。
2002 年，荷兰的一个研究小组禁用了一系列小鼠的 MVP 基因，从而揭开了穹隆的神秘面纱。这些啮齿类动物没有拱顶，但发育正常，看起来很健康，繁殖能力强，寿命与普通小鼠一样长。随后又敲除了另外两个穹顶蛋白基因，小鼠也安然无恙。最近，美国国立卫生研究院的维迪加尔团队又禁用了小鼠的 vRNA 基因，结果发现这些啮齿动物也没有发生重大变化。
保险库研究的未来
尽管这些发现令人费解，但罗马的实验室仍在继续探索拱顶的潜力。目前，他们正在研究利用拱顶输送基因疗法和疫苗。Vault Pharma 公司虽然面临资金挑战，但 CCL21 癌症疗法的关键性临床试验即将开始。
罗马依然乐观。今年早些时候，他推出了一系列在线视频，以激励新一代的跳伞运动员。在他的YouTube频道 "The Vault Guy "上，罗马将笑话和卡通动画与有关科学方法、资金和出版的严肃讨论结合在一起。到目前为止，这个系列的订阅者还不到 100 人，并没有达到病毒式传播的程度。但是，某些观众可能就是最终解开这个大谜团的人。
"乐观的我认为，在我死之前，一定会有人搞清楚保险库的作用，"Rome 说。
关于 AHB 实验室
在 AHB Lab我们不仅是多肽合成领域的领导者，我们还是生物技术探索先锋的核心。我们的关注点不仅仅局限于多肽的生产，还体现了推动整个生物技术领域创新的愿景。我们致力于探索多肽结构和功能的奥秘，揭开分子奥秘的神秘面纱，从而找到突破性的健康解决方案。通过与最新的科学研究和技术进步保持一致，AHB 实验室致力于引领发展，加深我们对多肽的理解，为革命性的生物技术应用铺平道路。正如伦纳德-罗马（Leonard Rome）对细胞穹顶奥秘的不懈探索为癌症治疗打开了新的大门一样，AHB 实验室对卓越和创新的承诺正在塑造生物技术的未来。加入我们的探索行列，开辟科学新道路，为不断发展的健康和医学事业做出贡献。
封面图片：
"Vault PDB 结构 "由 H. Tanaka、K. Kato 等人根据 CC BY-SA 3.0 使用。
