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World File Search System细胞器
钙存储细胞器和
摘要：帕金森氏病（PD）是一种进行性神经退行性疾病，缺乏有效的治疗策略来停止或延迟其进展。Ca 2+离子的稳态对于确保最佳细胞功能和存活至关重要，尤其是对于神经元细胞。在PD的背景下，调节细胞Ca 2+的系统受到损害，导致Ca 2+依赖性突触功能障碍，神经元可塑性受损，最终导致神经元丧失。针对理解PD病理学的最新研究工作已经产生了重要的见解，尤其是强调了Ca 2+失调，神经炎症和神经变性之间的密切关系。然而，PD中驱动多巴胺能神经元选择性丧失的精确机制仍然难以捉摸。Ca 2+稳态的破坏是一个关键因素，它吸引了各种神经促进性和神经炎性途径，并影响存储Ca 2+的细胞内细胞器。具体而言，Ca 2+代谢中线粒体，溶酶体和内质网（ER）的功能受损被认为有助于该疾病的病理生理学。Na+ -ca 2+
线粒体作为信号细胞器控制免疫
我的实验室对了解线粒体如何控制 ATP 生成以外的生理和病理感兴趣。几十年来，线粒体主要被视为生物合成和生物能量细胞器，分别产生代谢物以产生大分子和 ATP。我们的工作揭示了线粒体具有第三种不同的作用，即线粒体可以产生信号来控制生理和疾病。我们的工作揭示了线粒体可以释放活性氧 (ROS) 和代谢物 L-2-羟基戊二酸 (L-2HG) 来控制缺氧反应、细胞分化和免疫反应。这种线粒体信号失调会引发病理。我将介绍我们的最新发现，即线粒体作为信号细胞器如何控制适应性和先天免疫。
植物细胞器基因组育种的潜力
Maeda, A., S. Takenaka, T. Wang, B. Frink, T. Shikanai 和 M. Takenaka (2022) DYW 脱氨酶结构域对靶标 RNA 编辑位点的邻近核苷酸有明显的偏好。Plant J. 111: 756–767。Melonek, J., J. Duarte, J. Martin, L. Beuf, A. Murigneux, P. Varenne, J. Comadran, S. Specel, S. Levadoux, K. Bernath-Levin 等人 (2021) 小麦细胞质雄性不育和育性恢复的遗传基础。Nat. Commun. 12: 1036。Mok, BY, MH de Moraes, J. Zeng, DE Bosch, AV Kotrys, A. Raguram, F. Hsu, MC Radey, SB Peterson, VK Mootha 等人(2020) 细菌胞苷脱氨酶毒素可实现无 CRISPR 的线粒体碱基编辑。《自然》583：631-637。 Mok, YG, S. Hong, S.-J. Bae, S.-I. Cho 和 J.-S. Kim (2022) 植物叶绿体 DNA 的靶向 A 到 G 碱基编辑。《自然植物》8：1378-1384。 Motomura, K., Z. Moromizato 和 S. Adaniya (2003) 源自 Oryza rufipogon 的水稻品系 RT102 细胞质雄性不育的遗传和育性恢复。《日本热带农业杂志》 47: 70–76. Nakazato, I., M. Okuno, H. Yamamoto, Y. Tamura, T. Itoh, T. Shikanai, H. Takanashi, N. Tsutsumi 和 S. Arimura (2021) 拟南芥质体基因组中的靶向碱基编辑。纳特。植物 7：906–913。 Nakazato, I.、M. Okuno、C. Zhou、T. Itoh、N. Tsutsumi、M. Takenaka 和 S. Arimura (2022) 拟南芥线粒体基因组中的靶向碱基编辑。过程。国家。阿卡德。科学。美国 119：e2121177119。 Nakazato, I., M. Okuno, T. Itoh, N. Tsutsumi 和 S. Arimura (2023) 质体基因组碱基编辑器 ptpTALECD 的表征与开发。Plant J. 115: 1151–1162。Omukai, S., SI Arimura, K. Toriyama 和 T. Kazama (2021) 线粒体开放阅读框 352 的破坏可部分恢复细胞质雄性不育水稻花粉的发育。Plant Physiol. 187: 236–246。Takei, H., K. Shirasawa, K. Kuwabara, A. Toyoda, Y. Matsuzawa, S. Iioka 和 T. Ariizumi (2021) 两个番茄祖先 Solanum pimpinellifolium 和 Solanum lycopersicum var 的从头基因组组装。 cerasiforme，通过长读测序。DNA
1 1 2大规模侵袭细胞器DNA驱动核...
1 2 Massive invasion of organellar DNA drives nuclear genome evolution in 3 Toxoplasma 4 5 Sivaranjani Namasivayam a,1 , Cheng Sun b,1 Assiatu B Bah c , Jenna Oberstaller d , Edwin Pierre- 6 Louis e , Ronald Drew Etheridge e , Cedric Feschotte f , Ellen J. Pritham c,2 and Jessica C.基辛格G，2 7 8 A遗传学系，佐治亚大学，乔治亚州雅典30602，美国；目前的地址：9临床微生物组，宿主免疫和微生物组实验室，NIAID，NIH，BETHESDA，10 MD 20892，美国11 12 B得克萨斯大学阿灵顿分校的生物学系，美国德克萨斯州阿灵顿，美国德克萨斯州76019；目前13地址：中国北京100048的生命科学学院14 15 C生物学系，德克萨斯大学阿灵顿分校，德克萨斯州阿灵顿，德克萨斯州76019 16 17 D遗传学系，乔治亚州乔治亚大学，乔治亚州乔治亚州乔治亚州大学，乔治亚州30602，美国；现在的地址：18佛罗里达州南佛罗里达大学全球卫生部，佛罗里达州坦帕市，33620，美国19 20 E蜂窝生物学系，热带和新兴全球疾病中心，21乔治亚大学，乔治亚州21号大学，雅典，乔治亚州30602，美国22 23 2 23 2 23 F德克萨斯州阿林顿，Arlington，TX 76019;目前的地址：24分子生物学和遗传学系，康奈尔大学，纽约州伊萨尔大学，纽约州14853-2703，美国25 26 G遗传学系，生物信息学研究所，热带和新兴全球27疾病中心，乔治大学，乔治大学，雅典，雅典，雅典，雅典，GA 30602，USA 28 29 29 1 S.N.38 39竞争利益声明：作者声明没有竞争利益。和C.S对这项工作也同样贡献30 2应向其通信31 32 33电子邮件：jkissing@uga.edu 34 35作者贡献：EJP，JCK和CF设计和监督研究； SN，CS，AB，36 JO，EPL和RDE进行了研究； SN，CS，EJP，JCK和RLP分析了数据； SN，CS，37 CF，JCK和EJP撰写了论文。40 41 42关键字：线粒体DNA的核整合体 - 数字，塑料DNA的核整合体43- nupts，nupts，Organlar Stumelar的核DNA -Nuot，Apicomplexa，Coccidia，Coccidia，Coccidia，非态态44最终连接修复 - NHEJ 45 46 This Prabele -47 46 Text 47 47 47 47：47 47：47 48：47 48：47 48：47 48：47 48：47 48。
胰腺 β 细胞内的细胞器间串扰
胰腺 β 细胞通过产生和分泌胰岛素在葡萄糖稳态中发挥关键作用。胰岛素释放受损会导致慢性高血糖症，并导致 2 型糖尿病 (T2D) 的发展。胰岛素储存在分泌颗粒中，当血糖水平升高时，分泌颗粒被运输到质膜上，然后胞吐到循环系统中。将葡萄糖代谢与胰岛素分泌联系起来的机制很复杂，涉及 Ca 2+ 和磷脂信号传导。膜接触位点 (MCS) 是细胞器膜紧密相邻的特殊区域，为两个区域之间的非囊泡脂质交换和 Ca 2+ 运输提供了管道，但它们对正常 β 细胞功能的重要性尚不清楚。在这里，我们发现了一种涉及 ER 和胰岛素颗粒的新型 MCS，它们促进了两个细胞器之间的脂质交换。氧固醇结合蛋白 (OSBP) 是一种胞浆脂质转运蛋白 (LTP)，它以 Ca 2+ 和 pH 依赖的方式被募集到这些 MCS 中，并催化颗粒状 PI(4)P 与 ER 胆固醇的交换。这种机制对于正常的胰岛素分泌至关重要。跨膜蛋白 24 (TMEM24) 是一种 ER 锚定的 LTP，它与质膜 (PM) 动态相互作用并为其提供磷脂酰肌醇（其他磷酸肌醇的前体）。我们发现 TMEM24 定位在空间和时间上受 Ca 2+ 和二酰甘油 (DAG) 调节，并且从 PM 分离后，它稳定在 ER-线粒体 MCS 上。TMEM24 的缺失导致 ER 和线粒体 Ca 2+ 失调、ATP 产生受损以及胰岛素分泌减少。高分辨率成像进一步显示，TMEM24 还位于靠近线粒体的一组新合成的胰岛素颗粒附近。这些细胞器接触还由线粒体上的电压依赖性阴离子通道 (VDAC) 和 Mitofusin-2 以及胰岛素颗粒上的囊泡核苷酸转运体 (VNUT) 的存在定义。VNUT 表达减少会消除线粒体和胰岛素颗粒之间的相互作用，并导致胰岛素颗粒的生物合成和胞吐受损。总之，我们的研究结果强调了不同 MCS 在维持正常 β 细胞功能方面的重要作用。
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（未通过同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2023年12月5日发布。 https://doi.org/10.1101/2023.12.05.569925 doi：Biorxiv Preprint
磷酸盐感应器细胞器调节磷酸盐和组织稳态
无机磷酸盐（P I）是生命的必需分子之一。然而，对动物组织中的细胞内P I代谢和信号传导知之甚少。在观察到慢性P I饥饿会导致果蝇的消化性上皮中引起过度增殖，我们确定P I饥饿会触发P I Transporter PXO的下调。与P I饥饿一致，PXO缺乏引起中肠过增高。有趣的是，免疫染色和超微结构分析表明，PXO特异性标记了非典型的多层细胞器（PXO主体）。此外，通过使用Förster共振能量转移（FRET）P I传感器2进行P i成像，我们发现PXO限制了胞质P I水平。PXO身体需要PXO进行生物发生，并在P I饥饿后发生降解。PXO体的蛋白质组学和脂质组表征揭示了其独特的特征，作为细胞内P I储备。因此，P I饥饿会触发PXO下调和PXO体降解，作为增加胞质P I的补偿机制。最后，我们将激酶的连接器与AP-1（CKA）（CKA）（CKA）和JNK信号3的一个组件（CKA）确定为PXO敲低或P I饥饿诱导的高增殖的介体。总的来说，我们的研究将PXO体作为胞质P I水平的关键调节剂，并鉴定出P i依赖性的PXO – CKA – JNK信号传导控制组织稳态。
重新思考植物细胞器 DNA 的突变假说
自从 Palmer 和 Herbon [ 1 ] 注意到六种芸苔属和萝卜属植物的线粒体DNA进化模式存在差异以来，植物线粒体DNA (mtDNA)在序列上进化缓慢但在结构上进化迅速这一长期未解之谜已经持续了近 40 年。后续分析证实并延续了这一悖论。一方面，尽管编码了类似的电子传递链基因，但植物线粒体DNA的同义核苷酸替换率 (dS) 比哺乳动物线粒体DNA低一个或两个数量级。此外，植物线粒体DNA包含较大的非编码区，而动物线粒体DNA则较小且编码密集。与质体DNA (ptDNA)相比，植物线粒体DNA表现出明显更大的结构变异性，但在被子植物中，其dS 却不到ptDNA的三分之一 [ 2 , 3 ]。另一方面，一些远缘植物类群独立地表现出线粒体 DNA d S 令人惊讶的加速，如车前草、蝇子草、筋骨草和天竺葵 [ 4 − 7 ] 。例如，S. noctiflora 在过去 500 万年中 d S 增加了 100 倍，而在车前草中，最快和最慢物种之间的差异约为 4000 倍 [ 4 , 8 ] 。人们在很大程度上不知道是什么机制形成了这种非典型的加速，如果有的话，这些谱系之间是否共享这种加速。这些观察结果自然引发了关于植物线粒体 DNA 序列和结构突变如何产生、修复、保留和固定的讨论。这些讨论反过来又有助于进化假说更好地适应线粒体DNA中的其他基因组特征，包括但不限于基因组大小、RNA编辑、基因谱、非编码区域，从而引发关于这些过程是否具有适应性或非适应性的更广泛争论[9−16]。
寻找细胞器裂变因素加热的竞赛div>
转向从复杂动物中汲取灵感的材料，例如章鱼，这些动物能够使用分散的神经系统来传感，决策和显着的适应能力。要到达那里，需要进行变革性的工作，而作者的元氟化等创新是朝着正确方向迈出的一步。机械元素中的大多数成就都是由固体力学的进步加剧的，并与计算和数字制造方面的关键进展相吻合（例如，3D打印9）。流体10和流体力学11尚未被认为是该领域研究的重要贡献。作者的元荧光提供了一个机会，可以将固体超材料的现在成熟的思想转移到流体世界中。许多研究人员肯定会从这项研究中汲取灵感，并会更好地理解并最终利用元氟的特征。这条道路具有挑战性，但是未来的提示将能够借鉴流体动力学研究的悠久而丰富的历史。至关重要的是要了解元氟的流动方式与普通液体的流动不相同。例如，当水流过小管时，其流量速率是由两个点之间的压力差异确定的，而不是由该压力的大小。对于Djellouli及其同事的元氟化物，幅度也很重要：带球胶囊的系统的压力差将引起与完全折叠的悬浮液相同的压力差异的行为不同。反过来，此状态将影响
可编程RNA冷凝物和合成细胞器的共转录生产
RNA和蛋白质的缩合是细胞功能的核心，编程的能力在合成生物学和合成细胞科学中很有价值。 在这里，我们引入了一个模块化平台，用于工程合成RNA的凝结，来自量身定制的分支RNA纳米结构，这些纳米结构折叠并共同转录。 最多三个正交冷凝物可以同时累积的来宾分子。 RNA冷凝物可以在合成细胞中表达，以产生具有连接数量，大小，形态和组成的无膜细胞器，并显示出选择性捕获蛋白质的能力。 可编程RNA的原位表达可以支持生物学和合成细胞中功能的空间组织。RNA和蛋白质的缩合是细胞功能的核心，编程的能力在合成生物学和合成细胞科学中很有价值。在这里，我们引入了一个模块化平台，用于工程合成RNA的凝结，来自量身定制的分支RNA纳米结构，这些纳米结构折叠并共同转录。最多三个正交冷凝物可以同时累积的来宾分子。RNA冷凝物可以在合成细胞中表达，以产生具有连接数量，大小，形态和组成的无膜细胞器，并显示出选择性捕获蛋白质的能力。可编程RNA的原位表达可以支持生物学和合成细胞中功能的空间组织。