豐富的分子語(yǔ)言引導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)微小液滴的形成

窺視生物細(xì)胞揭示了一個(gè)熙熙攘攘的微觀世界。這個(gè)領(lǐng)域的主力是稱(chēng)為細(xì)胞器的特殊結(jié)構(gòu)，它們執(zhí)行重要的細(xì)胞功能。奇怪的是，一些細(xì)胞器違背了公認(rèn)的慣例：它們沒(méi)有被保護(hù)膜包圍，而是沒(méi)有膜，并采取孤立的液滴形式?？刂七@些液滴形成的規(guī)則，即稱(chēng)為“液-液相分離”的過(guò)程，是一個(gè)新的、熱門(mén)的研究領(lǐng)域。

來(lái)自德克薩斯 A&M 工程學(xué)院、特拉華大學(xué)和羅格斯大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，構(gòu)成液滴內(nèi)蛋白質(zhì)的氨基酸(殘基)的相互作用方式比目前已知的要多得多。他們表明，這些相互作用促進(jìn)蛋白質(zhì)組裝，并最終促進(jìn)液-液相分離成液滴。

研究人員在《自然化學(xué)》雜志上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。

他們的工作朝著拓寬對(duì)細(xì)胞生物學(xué)的理解、開(kāi)發(fā)針對(duì)涉及病理性蛋白質(zhì)聚集的疾病(如阿爾茨海默病和帕金森病)的治療方法以及創(chuàng)造新型生物工程軟材料邁出了一步。

最近在活細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)的液滴首先是在土壤蠕蟲(chóng)秀麗隱桿線蟲(chóng)(C. elegans)的生殖細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的。在線蟲(chóng)胚胎內(nèi)，稱(chēng)為 P 顆粒的無(wú)膜結(jié)構(gòu)發(fā)揮著重要的生殖功能。當(dāng)進(jìn)一步探究時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)P顆粒缺乏膜，可以滴落、結(jié)合在一起或溶解掉，具有與液體一樣的特性。此外，這些 P 顆粒可以在果凍狀細(xì)胞質(zhì)內(nèi)保持其完整性，就像水中的油滴一樣。

“2009 年，隨著液滴狀結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，細(xì)胞區(qū)室化的思考發(fā)生了根本性的變化，”阿蒂·麥克費(fèi)林化學(xué)工程系教授、資深作者 Jeetain Mittal 博士說(shuō)。 “大多數(shù)生物學(xué)家開(kāi)始接受相分離并不是例外，而是生物細(xì)胞劃分膜結(jié)合細(xì)胞器以外的功能單元的規(guī)則。”

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