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为了更好地理解细胞质中令人费解的水滴

2019-01-10 10:16:55 • 来源：

液体状液滴是蛋白质的高度动态细胞质聚集体，没有明显的结构。在过去两年中，由于它们在细胞中的关键功能及其与多种疾病的关系，它们引起了相当多的关注。虽然多年前首次观察到 - 拉蒙和卡哈尔发现了他们 - 他们所接受的注意力与描述它们的名称相近。科学家们很感兴趣，因为这些蛋白质聚集体类似于细胞质水介质中的油滴，与细胞活性和调节有关 - 因此它们被描述为无膜细胞器。在eLife发表的一项研究由ICREA研究员RaúlMéndez领导，并与Xavier Salvatella合作，两者都在巴塞罗那IRB，提供了这些液体状液滴动力学调节的最详细的例子之一 - 在这种情况下包括CPEB4-在细胞周期中。

为了更好地理解细胞质中令人费解的水滴

CPEB4是一种RNA结合蛋白，通过激活或抑制信使RNA(mRNA)向蛋白质的翻译而在细胞质中发挥其活性。该小组以前的工作描述了CPEB4如何调节细胞分裂调节因子表达的时间。在其他特征中，CPEB4的特征在于具有非结构化切片，即保持未折叠的蛋白质区域，其负责介导液体状液滴的发育及其在细胞周期中的调节。

JordinaGuillén-Boixet是Méndez实验室的博士后研究员，不久将在德国马克斯普朗克的一个实验室担任新职位，继续研究类似液体的液滴，在过去的七年里，他一直致力于CPEB4技术。这些蛋白质参与许多细胞功能，并且还与神经退行性疾病和癌症有关。

Guillén-Boixet观察到CPEB4分子通过其无组织区域相互识别并结合形成这些液滴结构，从而隔离mRNA并将其从核糖体中隐藏，从而阻止其转化为蛋白质。当细胞需要将RNA转化为蛋白质时，这种聚集的多功能性和动力学使其易于逆转。

Méndez的研究小组已经深入描述了CPEB4的液滴是如何形成和分解的，以及激酶参与蛋白质磷酸化所需的分解聚集体和释放mRNA所需的蛋白质。

除了深入了解CPEB4在细胞周期中是如何受到调节外，该研究还加强了两个与液体状液滴相关的概念，这些细胞具有调节蛋白质和mRNA活性的能力，并且“以前认为它们分散在细胞内。细胞质，“梅德斯说。

首先，研究人员认为绝大多数RNA结合蛋白可能形成这些细胞器。“这是第一项研究这一过程在细胞周期中如何调节一种蛋白质，该蛋白质结合并调节mRNA家族的翻译，并为其他家族的测试铺平了道路，”他补充道。

第二个概念是只有无序蛋白质或无序区域才能形成蛋白质液滴。

事实上，大多数人类蛋白质都有无序区域。“进化选择了无序区域可能是因为它们赋予蛋白质动力学和多功能性 - 更快的组装速度和分离相互作用 - 这有利于信号传导，”IRB Barcelona的ICREA研究员Xavier Salvatella解释说，他专攻分子生物物理学和无序蛋白质。

“这些蛋白质不是自由地漂浮在细胞质周围，而是以某种方式组合形成隔室，使它们能够执行细胞功能。这就是为什么越来越精确地描述这些无膜细胞器在生物学中如此重要，“他们补充说。

IRB巴塞罗那的研究人员专注于液体状液滴，现在通过在着名的期刊eLife上发表第一个结果，为该领域做出了宝贵的贡献。此外，RaúlMéndez和Xavier Salvatella现在正在研究这些细胞器形成的缺陷如何导致疾病的发作。

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