康健细胞能够适外地响应情形转变。它们通过感知外部爆发的事情,并将指令转达给能够执行须要反应的准确生物分子和准确的位置来实现这一点。当信息在准确的时间转抵达准确的位置时,你的身体就能坚持康健。当信息传到过失的地方或在过失的时间,就可能导致糖尿病或癌症等疾病。
细胞内信息转达的路径称为信号传导通路。细胞使用少少数的信号通路来同时响应数百种外部信号,因此这些通路需要严酷调控。加利福尼亚大学圣地亚哥分校的科学家们最近的研究展现了细胞调理信号通路的一个令人意外的方法。他们发明,当细胞内部漂浮的信息过多时,信使会形成液态滴,将自己隔离起来,阻止造成危险。这项事情最近揭晓在《分子细胞》杂志上。
加州大学圣地亚哥分校医学院药理学教授、研究的高级作者Jin Zhang博士体现:“液态滴凭证空间和时间的调控来组织细胞的生化活动。”
科学家们研究了细胞通讯的主要途径之一。这条通路被称为cAMP/PKA信号传导通路,得名于其两个主要角色——cAMP(环磷酸腺苷)和PKA(依赖cAMP的卵白激酶)。当cAMP从细胞外貌吸收到信号时,它激活PKA。PKA将信息转达到适当的位置,无论是下令特定基因爆发更多卵白质,照旧刺激酶维持血液中康健的葡萄糖水平。
图片信息:cAMP刺激怎样激活PKA,使PKA液滴的形成以区分PKA的活性和特另外cAMP。
然而,事情并没有那么简朴。张体现:“有时PKA需要在质膜上活跃,但下一刻,它需要从质膜上脱离,在线粒体膜上活跃。十分钟后,它真正需要进入核内,开启转录。”
情形更重大的是,有时细胞会太过激活cAMP和PKA。这种情形下,细胞信号转达变得太过活跃和不分是非黑白。张诠释说:“差别的微域控制差别的事情。假设你希望钙通道周围的cAMP水平高,但在10纳米之外的地方则低。细胞怎样实现这一点?通过控制cAMP。”她继续说道,“PKA也是一样。通常,它被招募到特定的域中,由锚定卵白完成。但若是PKA的活性过高,它将激活不应激活的域。这就是特异性的损失。”
图片信息:cAMP升高会触发PKA形成液滴来缓冲人体细胞中的cAMP水平。比例尺为10µm。
正因云云,凭证新的研究,细胞形成液态滴以确保准确的信息在准确的时间转达到准确的位置。当科学家剖析液态滴的组成及其形成的时间时,他们发明当cAMP和PKA被太过激活时,细胞使用PKA的一个亚单位形成了液态滴。通过这种方法,液态滴隔离了过量的cAMP和PKA,抑制了非特异性信号转达。
在之前的事情中,作者发明一种有数的肝癌类型——纤维腺癌(FLC)阻止了这些液态滴的形成,导致无控制的细胞信号转达。研究团队以为,液态滴的消逝是导致肿瘤形成的太过活跃信号的一个主要因素
杂志:Molecular Cell
DOI:10.1016/j.molcel.2024.03.002