>> 自然の科学 >  >> 生き物

科学者は尋ねます:細胞内の液体オルガネラは、どのようにして融合せずに共存できますか?

膜のないオルガネラの存在は、細胞生物学の興味深く基本的な特徴の1つです。生体分子凝縮物としても知られる液体オルガネラは、タンパク質やRNAなどの高分子の相分離によって形成される細胞内コンパートメントです。これらのコンパートメントは、膜の人身売買からRNA処理まで、多様な細胞機能を提供します。細胞生物学の基本的な問題は、周囲の膜を欠いているこれらの液体オルガネラが、その完全性を維持し、細胞の混雑した環境内で互いに融合することを避ける方法です。液体オルガネラの共存を説明するために、いくつかのメカニズムが提案されています。

相分離: 液液相分離は、本質的に無秩序なタンパク質やRNA分子など、特定の高分子間の弱い相互作用によって駆動されます。このプロセスにより、周囲の細胞質とは異なる細胞内に濃縮液滴が形成されます。

足場タンパク質: 一部のタンパク質は、液体オルガネラのアセンブリと安定性を促進する足場または主催者として作用します。これらのタンパク質は、液体オルガネラの成分を一緒に保持し、それらが分散するのを防ぐ構造的フレームワークを提供します。例には、ストレス顆粒のFUSやTDP-43などの足場タンパク質が含まれます。

電荷効果: RNAや特定のタンパク質を含む荷電分子は、静電相互作用を介して液体オルガネラの安定性に寄与する可能性があります。反対に帯電した分子は、相分離液滴の形成と維持を促進する複合体を引き付けて形成します。

液液インターフェイス: 異なる液体オルガネラ間のインターフェイスは、それらが融合するのを妨げる障壁として機能する可能性があります。これらの界面は、表面張力の変化、特定の分子相互作用、または膜関連タンパク質の存在など、さまざまな要因によって安定化される場合があります。

翻訳後修飾: リン酸化、アセチル化、メチル化などのタンパク質修飾の動的調節は、タンパク質の相分離挙動に影響を与え、液体オルガネラの形成と安定性に影響を与える可能性があります。翻訳後の修飾は、タンパク質の相互作用と相分離を受ける傾向を変える可能性があります。

細胞区画化: 核、細胞質、さまざまな膜結合オルガネラなどの異なる領域への細胞の区画化は、液体オルガネラの共存にさらに寄与する可能性があります。異なる細胞コンパートメントは、液体オルガネラの形成と安定性に影響を与える特定の生化学的特性を備えたユニークな環境を提供します。

これらのメカニズムは、細胞内の液体オルガネラの空間組織と機能を維持するために連携します。これらのメカニズムの破壊は、液体オルガネラの異常なマージにつながる可能性があります。これは、神経変性障害を含むさまざまな疾患に関係しています。液体オルガネラの共存を保証するメカニズムを理解することは、細胞の組織と機能を理解するために、また病気におけるこれらの構造を標的とする潜在的な治療戦略を開発するために重要です。

  1. あなたのパパは誰ですか?オスのタツノオトシゴは栄養素を胚に輸送します
  2. クジラが小魚やエビを好んで食べるのはなぜですか?
  3. すべての育成を殺した病気の影響を予測しますか?
  4. なぜ「大陸移動」が現在の地形構造を形成したと言われているのですか?
  5. アウトドアクラフトアドベンチャー!
  6. コロナウイルスの発生は疑問を提起します:なぜコウモリウイルスがそんなに致命的なのですか?