Cell：囊泡如何在细胞的特定部位进行短距离移动

香港科技大学(HKUST)的研究人员对囊泡如何在细胞特定部位短距离移动的机制有了新的认识，这是科学家们尚未理解的领域。

　　

香港科技大学(HKUST)的研究人员对囊泡如何在细胞的特定部位进行短距离移动的机制有了新的认识，这是科学家们尚未解开的谜题。

囊泡是一种小型细胞容器，具有多种功能，包括帮助移动蛋白质、脂质和其他细胞成分等物质，这些物质是生物体生存和回收废物所必需的。

除了使用分子马达进行长距离运输外，细胞还需要在细胞的特定部分内短距离移动囊泡。但这种短距离传输的确切机制仍然是科学家们研究的主题。

为了应对这一挑战，香港科技大学生命科学部的博士生QIU Hua和博士后WU Xiandeng，在生命科学讲座教授张明杰教授和生命科学教授吴振国教授的指导下，重点研究了突触囊泡(SVs)的运动。

他们发现，与这些囊泡相关的特定蛋白质的分离使它们能够以受控的方式在细胞的不同区域之间移动。具体来说，一种叫做Piccolo的大蛋白质形成线圈，可以从一个被称为reserve pool的区域捕获SV，并将它们放置在另一个被称为active zone的区域，以响应钙信号。

他们还发现，另一种名为TFG的蛋白质通过类似的相分离过程，帮助将囊泡从内质网(ER)移动到另一种称为ER-高尔基中间区(ER - golgi intermediate compartment)的细胞结构。

他们的发现表明，相分离可能是细胞在特定方向上调节囊泡短距离运动的一种常见方式。

在细胞中，囊泡需要向特定的方向运动以满足各种需要。对于细胞不同部分之间较长的距离，它们依赖于附着在细胞结构框架(称为细胞骨架)上的分子马达。

然而，在细胞的较小区域内，囊泡也需要短距离移动。例如，在处理和分类蛋白质的高尔基体中，囊泡在几百纳米的距离内快速移动。同样，在神经细胞终末，突触囊泡在几百纳米的距离内快速地从储存点穿梭到释放点，精确地定时释放神经递质。

与远距离的囊泡运输相反，我们对细胞内局部定向的囊泡运动是如何实现的知之甚少，只知道它们不涉及分子马达。

至关重要的是，这项研究确定了细胞中帮助囊泡在特定方向短距离局部移动的一些活跃过程。

“我们的研究表明，囊泡的短距离和定向运输可以通过与蛋白质凝聚物的囊泡相分离而发生，而不需要分子马达的参与，这可能在更广泛的细胞生物学领域的各种其他情况下被采用。因此，一个重要的未来方向是将我们对突触中这种新的囊泡运输机制的发现扩展到更常被研究的其他细胞过程，”Wu博士说。