穹窿体,一种从未在教科书上出现的细胞器,或将成为新一代的药物递送载体

文摘   2024-06-18 11:30   北京  

  

图1:动物细胞中成千上万穹窿体(绿点),蓝色是细胞核中的DNA


vault(中文翻译为穹窿体)有可能是人类细胞自然产生的质量最大的粒子,也可能是数量最多的粒子之一。我们的大多数细胞大约有1万个这样的结构,在某些免疫细胞中,这个数字可能会上升到10万个。许多其他的动物也会制造它们。


然而,经典的细胞生物学教科书《细胞分子生物学》已经出版了40年,在它的7个版本中,没有一个提到过穹窿体。教科书的编著者们解释到,是不喜欢给学生灌输太多未知的东西,所以穹窿体没有被纳入其中。这种遗漏是“可悲的”。科学不是事实的概要,它是一个过程。即使只有几段关于穹窿体之谜的内容,也可能集思广益,共同推进这个神秘细胞结构的研究进展。


目录


  • 穹窿体的发现之旅

  • 穹窿体的结构及组装

  • 穹窿体的功能研究

  • 穹窿体的医学价值









   穹窿体的发现之旅


穹窿体Leonard Rome 和当时还在做博士后的Nancy Kedersha在1986年发现的。


Rome在加州大学洛杉矶分校的第一个实验室有部分研究专注于网格蛋白包被囊泡(clathrin-coated vesicles)的脂质球体。它们将酶运送到被称为溶酶体的细胞器中,帮助分解其他分子。


1983年,Kedersha加入Rome的团队,Rome给她的任务是比较进入溶酶体和离开溶酶体的囊泡。当她用凝胶根据不同的电荷分离不同种类的囊泡时,她意外地看到了一个额外的带,表明存在另一种结构。由于无法识别它们,她尝试在用电子显微镜观察之前,用重金属染色剂浸透细胞制剂。


图2:穹窿体在电子显微镜下的第一张可视化图


像海洋中的岛屿一样,白色的卵形轮廓出现在染色背景中。染色剂从结果上滚落下来,露出了它们的形状。后续实验表明,许多细胞组分中常见脂质膜的传统染色剂不能与穹窿体的蛋白壳结合,这是它们长期未被发现的一个原因之一。


该实验室举办了一场竞赛,为这些形状像微小的美国足球的不明细胞物体命名。一些人建议手榴弹(grenades)或覆盆子(raspberries)。 Romesomes 是一个受欢迎的选择,Rome则提出Kedershacules。但当Kedersha说,她认为这些物体的轮廓与教堂的拱形天花板相似时,vault这个名字就被保留了下来。


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