综述:多磷酸盐:细胞中的瑞士军刀

【字体: 时间:2025年05月07日 来源:Current Opinion in Biotechnology 7.1

编辑推荐:

  这篇综述深入探讨了无机多磷酸盐(polyP)在哺乳动物细胞中的多功能性,涵盖其合成与降解途径、亚细胞定位(如细胞核、线粒体等)及通过蛋白互作(如支架作用、相分离)调控的生理机制。文章特别聚焦polyP在凝血、癌症、神经退行性疾病中的病理关联,并指出其作为"分子工具"的普适性机制尚未完全解析。

  

引言
无机多磷酸盐(polyP)这种由多达1000个磷酸基团组成的古老多聚物,被认为是地球早期生命的关键能量载体。从细菌的应激反应到哺乳动物的凝血与神经退行性疾病,polyP展现出惊人的功能多样性。尽管其细菌合成酶(PPK)早在20世纪被发现,但哺乳动物中polyP的代谢途径仍存在大量未知。

合成和降解
哺乳动物细胞中polyP的浓度因组织类型和年龄差异显著,但检测技术的进步(如改良提取方法)推动了研究进展。值得注意的是,通过异源表达细菌多磷酸盐激酶(PPK)或外切酶(PPX)可人为调控细胞内polyP水平,这为功能研究提供了关键工具。

亚细胞定位
肝脏细胞器分离实验显示polyP主要富集于细胞核和质膜,线粒体与微粒体中含量较低。新型荧光探针(如scFv-ESCRT)的应用进一步揭示:神经元中polyP在线粒体基质形成纳米颗粒,而癌细胞中其核内聚集与基因组不稳定性相关。

分子机制
polyP通过三种主要方式调控蛋白功能:

  1. 溶解作用:在核仁中防止FIBRILLARIN相分离过度聚集
  2. 支架作用:促进凝血因子XII寡聚化激活内源性凝血途径
  3. 相分离:与TDP-43结合延缓神经退行性病变中蛋白聚集

展望
未来研究需阐明哺乳动物polyP合成酶的身份,开发亚细胞特异性调控工具,并解析其链长特异性效应。这个"细胞瑞士军刀"的全面解密,或将开辟从感染性疾病到阿尔茨海默病的新治疗策略。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号