兴奋性突触和抑制性突触即使形成在一个亚微米大小的树突上也不会重叠。
兴奋性和抑制性突触后细胞基质或密度(e/iPSDs)是如何分离的尚不清楚。总的来说,为什么无膜细胞器在细胞亚室中自然分离尚不清楚。
2024年5月23日,南方科技大学张明杰团队在
Science
在线发表题为“
Demixing is a default process for biological condensates formed via phase separation
”的研究论文,
该研究表明分层是通过相分离形成的生物凝析物的默认过程。
研究人员通过体外和细胞内的生化重组,证明ePSDs和iPSDs通过相分离自发地分离成不同的凝聚分子组装体。用PSD-95标记iPSD scaffold gephyrin(解离常数~4 nM)导致gephyrin(桥蛋白)错定位到ePSD缩合物上。出乎意料的是,iPSD凝析物的形成迫使体内标记的gephyrin从ePSD凝析物中析出。
因此,与扩散控制的自发混合不同,分层是凝析油中生物分子的默认过程。相分离可以产生在稀溶液中无法发生的生物分子区隔化特异性。
另外,
2024年3月28日,南方科技大学张明杰团队在
Cell
在线发表题为“
Short-distance vesicle transport
via
phase separation
”的研究论文,
该研究以突触囊泡(SV)运输为范例,证明了突触蛋白与囊泡的相分离可以促进不同突触前扣子亚室之间受调节的定向囊泡运输。
具体来说,一个大线圈支架蛋白Piccolo响应Ca
2+
,通过其C2A结构域介导的Ca
2+
感应,可以从突触蛋白聚集的储备池冷凝水中提取SVs,并将提取的SVs沉积在活性区蛋白质冷凝水的表面。进一步表明,Trk融合基因TFG也通过相分离参与COPII囊泡从内质网转运到内质网-高尔基体中间区。
因此,相分离可能在细胞内的短距离定向囊泡运输中起普遍作用(
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)。