Cell：揭秘机体细胞对压力产生反应的分子机制！

2020年5月7日 讯 /生物谷BIOON/ --细胞经常会暴露在可能危及生命的压力环境中，比如高温或毒素，幸运的是，我们机体的细胞是一种拥有强大反应程序的压力管理“大师”，其会停止生长并产生压力保护性因子，同时还会形成压力颗粒等大型结构。近日，一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中，来自德累斯顿工业大学等机构的科学家们通过研究揭示了 这些神秘结构是如何装配和溶解的，以及其是如何被转变成为在诸如肌萎缩侧索硬化症（ALS）等神经变性疾病中观察到的病理学状态的。

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ALS是一种迄今为止无法治愈的中枢神经系统疾病，患者机体中的运动神经元（负责肌肉活动的神经细胞）会逐渐发生死亡，压力颗粒在其中扮演着什么样的关键角色呢？研究者表示，压力颗粒能在细胞质中形成，并通过大量大分子部件进行装配，比如信使RNAs或RNA结合蛋白等，当压力减退时压力颗粒通常会发生分解，这也是一个由压力颗粒动态特性所推动的过程；ALS发生的标志就是非动态、持续形式的压力颗粒的存在。

研究者Titus Franzmann博士解释道，ALS患者通常会遭受肌无力和瘫痪等，而含有压力颗粒的运动神经元会缓慢退化，并诱发运动功能的进行性缺失，因此我们就需要深入理解压力颗粒的复杂生物学特性，从而帮助涉及并开发出治疗性策略来中和ALS所产生的损伤性效应，但机体细胞的复杂环境或许就阻碍了科学家们研究的步伐。

为了能够系统性地测试研究者关于压力颗粒装配和诱发分子改变的病理学特征等假设，研究人员利用携带纯化组分的体外系统设计出了一种受控的环境，这就能够帮助他们在检测管中再现压力颗粒的产生过程，研究者观察到，压力颗粒能够逐步组装，并展现出其动力学背后的关键因子特征。Jordina Guillén-Boixet博士表示，压力颗粒拥有一种复杂的结构，尽管如此，其形成仍然主要依赖于名为G3BP的RNA结合蛋白的行为，G3BP蛋白会经历一种关键性的结构改变，即在非压力状况下，G3BP会采用一种并不会允许压力颗粒装配的压缩状态，但当处于压力状态下时，RNA分子与G3BP结合后就会促进多种相互作用，进而促进动态化压力颗粒的装配，压力颗粒从动态化向非动态化状态的转变或许是由压力延长所引起的，这种转变会诱发运动神经元的死亡，这也就是研究者在ALS患者机体中观察到的病理学表现。

最后研究者Simon Alberti表示，后期我们还有许多问题需要解决，目前我们正在进一步进行检测，本文研究结果对于后期开发新型诊断和治疗性措施都至关重要，我们希望后期能够开发出治疗诸如ALS等神经变性疾病的新型靶向性疗法。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Jordina Guillén-Boixet, Andrii Kopach, Alex S. Holehouse, et al. RNA-Induced Conformational Switching and Clustering of G3BP Drive Stress Granule Assembly by Condensation, Cell (2020). doi:10.1016/j.cell.2020.03.049