细胞力学蛋白相分离的研究进展

摘要

细胞对力学刺激做出相应的反应很大程度上取决于细胞自身的结构，细胞内丰富的力学蛋白在响应外界力学信号刺激中也起着关键作用。液-液相分离（liquid-liquid phase separation, LLPS）是蛋白质或蛋白质-RNA复合物自发分离形成两个不同的“相”的过程，即共同存在的低浓度相和高浓度相。研究发现无膜细胞器通过LLPS来形成并维持自身结构，并调节内部的生化活动。LLPS作为一种细胞内调节生物大分子生化反应的新机制，在调控细胞力学蛋白响应中发挥着至关重要的作用。它通过生物大分子之间的多价相互作用形成高浓度的液相凝聚体，进而调控细胞内一系列生命活动。已有研究表明多种细胞力学蛋白通过LLPS响应外界力学信号，进而影响细胞生长、增殖、扩散、迁移、凋亡等生物学行为。除了介绍细胞力学、液-液相分离的发生机制外，本综述还从含LIM结构域的蛋白1(LIM domain-containing protein1, LIMD1)相分离调控黏着斑成熟和力学信号转导、闭锁小带蛋白(zonula occludens, ZO)相分离调控细胞间紧密连接、Hippo信号通路的力学蛋白相分离调控细胞增殖和凋亡等方面介绍细胞力学蛋白相分离的最新进展。LLPS的提出不仅解释了细胞内无膜细胞器的形成机制，更为理解细胞内生理或病理的生物学功能提供了新的解题思路。但LLPS驱动黏着斑和细胞边缘动力学的分子机制仍然不完全明了，体外条件下的LLPS能否在机体生理条件下发生仍未明确，通过LLPS解释细胞内多种分子的相互作用仍存在困难，这些方向的研究有待开展。

关键词

液-液相分离 / 细胞力学 / 细胞力学蛋白 / 综述