濡備綍鏀诲厠鐧界櫆椋? http://m.39.net/pf/a_4302838.html生物分子凝聚体(biomolecularcondensates)曾是一种被忽视的生物学现象,现在它却吸引着越来越多初创公司和大型药企的注意。在年底,这一领域有3家公司创立或走出隐身状态,分别是NereidTherapeutics、TransitionBio和FazeMedicines。第一家将生物分子凝聚体应用于药物发现的DewpointTherapeutics上个月还与辉瑞签署了一项合作协议。成立于年的Dewpoint迄今为止已与三家制药巨头签署了协议,总价值可能高达6.44亿美元。合作领域包括心血管疾病和女性健康(与拜耳合作)、HIV(与默沙东合作)和强直性肌营养不良1型(与辉瑞合作)。生物分子凝聚体为何物在19世纪30年代,科学家在神经元的细胞核内观察到了第一个无膜区室,也就是核仁。后来,几乎在所有真核细胞的细胞核、细胞质和膜上都发现了许多这样的区室。尽管这些凝聚体的成分、位置和功能有所不同,但它们在形状、动力学和组装方式方面都具有相似性。与周围的核质或细胞质相比,每种无膜区室都包含数十种乃至数千种高度富集的蛋白质和RNA,而且这些成分可以在其中稳定地集中数小时或数天。与细胞核、线粒体和高尔基体等经典的膜结合细胞器不同,凝聚体不受脂双层的限制,而是由具有弱多价相互作用的生物分子通过液-液相分离(liquid-liquidPhaseSeparation,LLPS)作用形成,且具有可逆性。
真核细胞中的生物分子凝聚体(来源:CancerCell)
凝聚体的形成也是动态的,并能与周围的介质进行交换。研究已表明凝聚体参与RNA代谢、核糖体生物发生、DNA损伤反应和信号转导等多种生物过程,而且在癌细胞的发生过程中也证明有凝聚体的身影。癌细胞若想摆脱其驻留组织的约束发生转移,则需要获得一些新能力,例如重新进入增殖周期、逃避正常的生长抑制、抵抗细胞死亡通路的激活,并能无限复制下去等。癌变的七个关键标志(来源:TrendsinBiochemicalSciences)
那么癌细胞如何获得这些特征呢?经典的观点认为基因突变破坏了结构蛋白结合位点之间的"锁钥"式相互作用。然而,很大一部分癌症突变发生在蛋白质的无序区域,这些区域没有紧密排列成特定的结构。研究发现许多无序区域与多样化的生物分子凝聚体的形成有关,这些凝聚体参与着细胞组织的许多方面。"疾病中的许多失调都与这些凝聚体有关,"Dewpoint的科学联合创始人RickYoung博士解释说,“蛋白质和RNA可以在流体团内部聚集形成凝聚体,与周围的水状细胞质占据不同的‘相’,凝聚体将是未来开发更好药物的基础。"但要想成功控制这些瞬时结构,或者改变其组成来获取治疗收益并不容易,可能还需要更详细地了解凝聚体是如何形成的。虽然大量资金涌入显露了凝聚体领域的前途,但这一领域仍处于起步阶段,质疑声与期待一并存在。生物分子凝聚体领域新秀生物分子凝聚体像是一块轮廓朦胧却又散发着诱人香气的蛋糕,这一领域的初创公司主要从两个方向进行探索。一是以物理学为中心,应用液滴微流体学、统计热力学和软凝聚态物理学等概念,确定物质状态的变化如何推动液状集合体的形成。去年11月成立的Nereid希望利用具有预测性和定量特征的物理学框架来理解相分离的能量驱动力。Nereid的学术创始人CliffordBrangwynne博士是凝聚体生物学领域的先驱之一,他曾在年与细胞生物学家TonyHyman(Dewpoint联合创始人)一起,首次表明了无膜细胞器可以通过相分离产生。来源:Nereid