对细胞器之间的相互作用的新认识有必要重写细胞生物学教科书

30年前，当让·万斯（Jean Vance）从大鼠肝脏中分离出一种叫做线粒体（细胞的发电厂）的纯净结构。经过额外的净化步骤后，她发现细胞内部的多余部分附着在线粒体上，就像一团口香糖粘在鞋子上。这些闯入者是内质网的一部分，内质网是蛋白质和脂肪分子的装配线。

在1990年的一篇论文中，万斯指出，内质网和线粒体之间的交汇是合成脂质的关键。通过将两个细胞器连接在一起，这些连接可以作为新制造脂肪转移的入口。这回答了长期以来线粒体如何接收某些脂质的问题——它们直接从内质网传递。

研究人员现在认识到，细胞器之间的相互作用无处不在，几乎每种类型的细胞都与其他类型的细胞进行密切的对话。探索这些联系也使生物学家发现了负责将细胞器连接在一起并维持健康细胞的蛋白质。

由于成像技术的进步，研究人员现在可以看到成对的细胞器仅相隔10-30纳米，距离足够近，即使是最小的病毒也难以在它们之间通过。这些结合点形成了交换脂类、离子和其他分子物质的链接。打破这些联系，随之而来的细胞功能障碍会导致癌症、糖尿病、阿尔茨海默病和其他各种疾病。

大约在万斯发现之前40年，第一次出现有记录的细胞器之间接触。20世纪50年代，法国的显微镜学家拍下了大鼠细胞内线粒体与内质网密切相关的照片。但当时的生物学家认为它们没有作用。

在20世纪60年代到80年代之间工作的其他几位科学家看到了诱人的迹象，即ER的某些部分与其他结构（包括高尔基体、细胞的中央分类和运输枢纽以及包围所有细胞的脂肪质膜）相吻合。然而，这些配对被视为生物学上的巧合——与细胞内通讯的感知规则不同的例外。

伦敦大学学院的细胞生物学家蒂姆·莱文描述这些早期发现的方式。“他们很容易被忽视，过去半个世纪的教条认为，大多数细胞内传递都是通过一种叫做囊泡结构进行的，这种囊泡的功能就像一个微型邮政系统，将包裹从一个细胞器运送到另一个细胞器。另一个因素是研究囊泡的科学家一般不与那些专门通过钙离子发送信号的人交流。、

2009年，英国牛津大学的细胞器生物学家 Benoît Kornmann领导的一个研究小组发现了一组由四种蛋白质组成的蛋白质，它们共同构成了酵母细胞内质网和线粒体之间的一条系链（tether）。删除任何一种蛋白质都会导致系链断裂，导致脂肪交换缺陷，细胞生长缓慢。

多个系链蛋白通常将两个细胞器连接在一起，就像一个积木塔一样，移除一个可能不会导致结构崩溃。

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How secret conversations inside cells are transforming biology

https://www.nature.com/articles/d41586-019-00792-9