综述：无壁工厂：非膜细胞器的分子结构与功能——小RNA引导的基因组保护机制

这篇综述深入探讨了果蝇性腺中Yb小体和nuage两种非膜细胞器通过液-液相分离（LLPS）组装形成piRNA（PIWI-interacting RNA）加工工厂的分子机制，系统阐述了它们在初级piRNA加工和乒乓循环扩增中的核心作用，并整合AlphaFold3预测的蛋白互作网络为理解这类无膜细胞器的动态组装提供了新视角。

　　

非膜细胞器的分子架构与基因组防御机制

1. 引言：piRNA介导的基因组防御中的非膜细胞器
转座元件（TEs）对基因组稳定性构成重大威胁，尤其在生殖细胞中可能遗传给后代。动物进化出piRNA通路来对抗这一威胁，该通路利用24-29核苷酸长度的小RNA在转录和转录后水平沉默TEs。果蝇卵巢中，Yb小体（体细胞滤泡细胞）和nuage（生殖细胞）作为无膜细胞器，通过LLPS组装成动态 condensates，分别负责初级piRNA加工和乒乓循环扩增。这些结构整合了RNA解旋酶（Vasa、Armitage）、Tudor结构域蛋白（Krimper、Tejas、Qin/Kumo）以及双功能蛋白（Yb、SoYb、Spn-E），形成高效的RNA处理工厂。

2. Yb小体：体细胞性腺细胞中的初级piRNA加工中心
Yb小体由核心蛋白Yb、Armitage（Armi）、SoYb和Vreteno（Vret）组成。Yb作为支架蛋白，通过N端Hel-C结构域寡聚化启动LLPS，其RNA解旋酶和eTud结构域共同维持颗粒稳定性。AlphaFold3预测显示，Yb-C区域通过RNA解旋酶-eTud二聚化形成稳定框架。Armi作为5′-3′ RNA解旋酶，通过ATP水解选择性结合piRNA前体，其C端与Yb的eTud结构域互作。Vret-SoYb异源二聚体通过RRM和CS结构域增强RNA滞留效率。成熟pre-piRISC复合体通过Armi N端与线粒体蛋白Daed/Gasz互作转运至线粒体表面，由Zuc进行切割加工。

3. 线粒体上的piRNA加工：区室化与进化
线粒体外膜上的Zuc、Daed和Gasz形成加工平台。在体细胞中，Yb小体与线粒体紧密相邻实现高效转运；而在生殖细胞中，nuage与分散的线粒体通过Armi穿梭连接。小鼠精母细胞的线粒体间胶质（IMC）中，TDRD1通过卷曲螺旋结构介导LLPS，与果蝇机制保守但具有物种特异性。

4. Nuage：生殖细胞中的piRNA加工工厂
4.1 乒乓扩增循环
Vasa（Vas）-Tejas（Tej）和Spn-E-Tej复合体将piRNA前体锚定至nuage。Aub-piRNA前体经Armi转运至线粒体加工后，返回nuage参与乒乓循环：Krimp通过双eTud结构域桥接Aub和Ago3，Qin抑制同型Aub-Aub互作以促进异型RNA转移。

4.2 相分离与动态组装
Vas的N端无序区（IDR）驱动LLPS形成液滴，而Tej通过eTud二聚化构建刚性支架。Spn-E虽无IDR，但被Tej招募进入 condensates。Krimp通过N端卷曲螺旋形成五聚体，其低流动性暗示其作为结构支架的功能。

4.3 PTMs与分子伴侣调控
精氨酸甲基化调节PIWI蛋白与Tudor结构域的结合，SUMO化影响Panx等蛋白的异染色质沉默功能。Hsp90及其辅因子Shutdown通过协助PIWI装载piRNA维持nuage结构完整性。

5. 非膜RNA加工颗粒的全局视角
除piRNA工厂外，应激颗粒、P小体、Cajal小体等均利用LLPS和Tudor结构域蛋白（如SMN、TDRD3）组织RNA代谢。这些结构通过增加局部浓度和空间排布优化酶促反应效率，揭示生物凝聚体在RNA调控中的普适性设计原则。