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细胞器膜接触位点(MCSs)的界定挑战与前沿进展:从分子机制到研究方法学
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月25日 来源:Nature Reviews Molecular Cell Biology
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来自国际专家团队的研究人员针对细胞器间膜接触位点(MCSs)的动态调控与功能展开系统性研究,通过整合遗传编码报告系统、超分辨显微技术和质谱蛋白质组学等方法,首次绘制了“细胞器接触组(contactome)”图谱,揭示了MCSs在细胞信号传导和代谢稳态中的核心作用,为理解神经退行性疾病等病理过程中MCSs异常提供了新视角。
细胞器间的膜接触位点(Membrane Contact Sites, MCSs)如同微型生物分子交换站,通过精准调控离子、脂质和代谢物的跨膜运输,维持着细胞的动态平衡。这些由特定栓系蛋白(tether proteins)搭建的膜桥结构,不仅能响应细胞内外的环境变化,还与多种病理状态密切相关。近年来,随着基因编码荧光报告系统、突破衍射极限的超分辨显微镜(super-resolution microscopy)和冷冻电子断层成像(cryo-ET)等技术的革新,科学家们得以像“分子级CT扫描”般实时观测MCSs的三维架构。大规模蛋白质组学(proteomics)研究更是鉴定了数百个参与接触位点形成的关键分子,绘制出首张全景式“细胞器接触组(organelle contactome)”图谱。不过,这些技术各具特色却也存在局限——比如电子显微镜虽能捕捉纳米级细节却难以动态追踪,而荧光标记可能干扰天然蛋白定位。当前研究正着力破解MCSs的动态组装机制及其在代谢疾病中的调控异常,这些发现将为开发靶向膜接触位点的新型治疗策略铺平道路。
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