京都大学综合细胞质料科学研究所(WPI-iCeMS)的科学家展现了细胞怎样治理细胞膜中脂质漫衍的新细节。这些脂质被称为磷脂,排列在膜的双分子层中,调理某些分子的收支,以维持稳固的内部情形。
磷脂通常在细胞膜两侧的漫衍不匀称,一些类型停留在内侧,另一些则漫衍在外侧。然而,细胞需要凭证外部或内部信号迅速调解这种漫衍。将磷脂从膜的一侧转移到另一侧的历程称为磷脂翻转,这一历程能够将特定磷脂袒露在细胞外,而这种袒露在多个心理功效中至关主要,如血液凝固以及扫除不需要的细胞。
这项揭晓在《自然通讯》上的新研究确定了在这一历程中起要害作用的卵白质复合体。该研究的认真人、Jun Suzuki教授诠释说:“我们发明,当钙离子进入细胞时,一种包括离子通道Tmem63b和维生素B1转运卵白Slc19a2的特定卵白质复合体会触发磷脂翻转。”
钙离子作为信号分子,可以激活多种细胞历程,例如离子通道开启和磷脂翻转。研究的第一作者韩牛(Han Niu)指出:“当Tmem63b基因被删除时,细胞失去了由钙引发的磷脂翻转能力。相反,某些与机体杂乱相关的Tmem63b基因突变导致纵然在没有钙刺激的情形下,磷脂翻转仍一连激活。”
研究职员还发明,Kcnn4(一种由钙激活的钾通道)对这一历程也有影响。当Slc19a2或Kcnn4缺失时,磷脂翻转镌汰。这批注Tmem63b、Slc19a2和Kcnn4协同作用,配合调理磷脂翻转。
图片链接:https://www.eurekalert.org/multimedia/1041862
图片信息:离子通道 Tmem63b 和维生素 B1 转运卵白 Slc19a2 这两种卵白质形成一个复合物,触发细胞膜中的磷脂加扰。
此前,Jun Suzuki教授及其团队已经确定了其他加入磷脂翻转的卵白质,但这些发明并未诠释所有的情形。新的研究批注,Tmem63b和Slc19a2以异源配对形式协同事情触发这一历程,而其他卵白质则以同源二聚体形式施展作用。
研究团队还发明,细胞膜张力的转变可能有助于激活Tmem63b/Slc19a2复合体。当钙离子进入细胞并通过Kcnn4通道导致钾离子流出时,细胞可能会缩短。这种缩短可能引发细胞膜张力的转变,从而在钙离子增添时增进Tmem63b的激活。这一激活机制或许能够诠释神经元细胞和红细胞怎样通过磷脂翻转顺应情形转变。
研究职员希望,他们的发明能够为治疗由磷脂翻转杂乱引发的机体杂乱提供新的治疗思绪。
杂志:Nature Communications
DOI:10.1038/s41467-024-51939-w