令人惊奇的是，一些蛋白质具有独特的能力，能进入大多数蛋白分子都不能通过的细胞膜。到目前为止，此项技术仅用在实验室，科学家希望能用来开发一种新型的有治疗作用的分子。

tat是第一个被发现能进入细胞的蛋白质分子，它是一种HIV-1转活的转录因子，能控制病毒基因的表达。1988年美国旧金山加利福尼亚大学的博士后研究人员弗兰克尔(Frankel)和约翰斯霍普金斯大学的帕博(Pabo)开发一种生物测定方法测量tat的活性，弗兰克尔面对的问题是如何使tat进入细胞，在一项实验中，他刮破细胞膜以使tat扩散进去，将放在细胞膜完整的细胞作为对照。令他大为吃惊的是，当检查测定方法时，tat进入完整的细胞和进入破裂细胞的情况完全相同。

之后，他们继续观察tat在没有受体帮助的情况下是如何进入细胞的，以及在很低浓度下的生物活性。弗兰克尔回忆说，tat可能是一种病毒生长因子，由活感染细胞分泌的at能够“唤醒”它们附近休眠的感染细胞，甚至破坏感染细胞的基因表达。1988年12月他们将此项研究发表在《细胞》杂志上，在同期杂志上，圣路易斯大学的格林(Green)和保罗(Paul)发表了类似的结果。

不久，人们就清楚tat不是唯一能进入细胞的转录因子。几年以后，法国的普罗克安泽(Prochiantz)研究果蝇转录因子，想了解果蝇转录因子是否是哺乳类动物神经细胞内源性转录因子的竞争性抑制因子。他知道转录因子DNA结合部位是非常保守的，他采用微注射法使这个大蛋白质进入神经细胞，作为对照，他仅加这种蛋白质在培养基上。非常奇怪的是，两者的生物反应相同，发现是tat和蝇转录因子的短臂段负责它们进入细胞，这些转导部位存在与细胞膜双层酸性类脂相互作用的一些最基本氨基酸，对随后出现的反应仍然不清楚。弗兰克尔认为tat是通过吞噬作用进入细胞的；而普罗克安泽认为，果蝇转录因子使细胞膜不稳定，产生泡样结构转运蛋白质通过类脂双层。圣路易斯大学的霍华德休斯医学研究所的道迪(Dowdy)研究tat转导部位后，得到的数据不支持上述任何一种解释，tas通过细胞膜的过程太快不可能是吞噬作用，有些tat运载的蛋白质太大以致微泡不起作用，道迪的试验提示，不知tat的转导部位是如何通过细胞膜，可能是沿着细胞膜共价键结合的部位进入，但他强调这纯粹是种推测。

tat和果蝇转录因子为什么有这种特性也是值得争论的问题。弗兰克尔指出，尽管其他人不同意，他现在认为tat是一种细胞外生长因子；普罗克安泽认为果蝇转录因子有助细胞间互相识别。这些因子对脑发育期间的细胞生长和移动起重要的作用，转录因子作为系统的一部分在神经细胞间移动“告诉”轴突索什么时候停止生长。

这些因子作用的目的和方式是什么？研究人员很快就认识到，如果这些氨基酸片断能“拉”转录因子进入细胞，那么它们也能转运其它“货物"。1994年堪布里奇Biogen公司的罗索姆和同事用tat多肽转运一些分子如半乳糖苷酶入细胞，罗索姆说：“半乳糖苷酶是一个四聚体大分子，能被有效地转入细胞，这是非常令人激动的。”

道迪证实，当他们用tat合成片断将修饰后人的caspase-3转入HIV-1感染细胞时，发现此项技术的威力非常大。受蛋白水解切割作用而激活的caspase-3，可使感染细胞凋亡。为了使tat-caspase-3溶合蛋白仅攻击HIV-1感染细胞，caspase的蛋白水解切割位置发生了变化，仅能被HIV-1蛋白质酶识别。溶合蛋白能有效进入HIV-1感染细胞和非感染白细胞，但只杀灭感染细胞。

道迪补充说，其它类似的分子有可能攻击其它的病毒、疟疾、甚至一些癌症。他承认在体外试验效果理想的技术，当用在人体时常常是令人失望的。但是，我们在实验室做了一些我们能做的事，这项技术会大大改变许多病人的生活。

[The Lancet，1999年6月19日]