细胞器不"独活":一场跨越膜界的双向奔赴

细胞器是真核细胞中具有特定功能的微小结构。由于它们被膜所包裹,不同的细胞器可以执行互不兼容的生物过程。细胞器还可以通过囊泡运输途径和膜接触位点(MCSs)进行主动交流,以维持细胞稳态,这些途径和位点允许代谢物和其他正常细胞生理所需信息的交换。 

细胞器相互作用发生在多个细胞器之间,包括内质网(ER)、线粒体、高尔基体、过氧化物酶体、脂滴(LDs)、内吞体和溶酶体。细胞器相互作用的不平衡可能导致多种病理过程。越来越多的证据表明,异常的细胞器交流会促进细胞衰老,并与器官衰老相关。

内质网(ER):在细胞蛋白质组的合成、折叠、修饰、结构成熟和靶向部署中发挥着重要作用,并且是脂质代谢的中心枢纽。 

线粒体:能量代谢的主控者。其拥有两层质膜,以及自己的环状基因组,即线粒体DNA(mtDNA)。 

高尔基体:位于细胞核附近,是一个中心膜结合细胞器,负责膜蛋白、分泌蛋白和脂质的运输、加工和分选。 

过氧化物酶体:在不同细胞中具有多种功能,包括脂肪酸β-氧化、过氧化氢降解、甘油代谢以及维持细胞完整性

脂滴:储存中性脂质以供能量或膜合成,主要位于细胞质中。

内吞体有两种类型:早期和晚期。早期内吞体:由质膜(PM)摄取细胞外物质而产生的货物,可被运输到质膜、内质网或晚期内吞体中。晚期内吞体:通过直接酸化或与现有溶酶体融合进入溶酶体。 

溶酶体:通过内吞作用消化细胞外或细胞表面的货物,或通过自噬降解细胞内组分。内吞体和溶酶体在内吞和降解中均发挥重要作用,从而形成内吞溶酶体系统。

一.核心互作网络:以 ER 为中心的细胞器互作体系

互作类型核心分子核心功能与衰老的关联
ER - 质膜(PM)STIM1-Orai1、E-Syts、ORP5/8、VAPs、RyR1PI(4,5)P₂代谢、Ca²⁺内流钙失衡→ROS 升高→DNA 损伤→衰老
ER - 线粒体VDAC1/2、IP3R、Grp75、Mfn2、PDZD8、PTPIP51Ca²⁺信号传递、脂质合成、凋亡调控接触异常→线粒体钙超载→功能障碍→衰老
ER - 高尔基体VAPs、Nir2、CERT、OSBP、Sac1胆固醇的转运脂质紊乱→膜结构异常→蛋白稳态失衡
ER - 过氧化物酶体VAPs-ACBD5、E-Syts-PI(4,5)P2脂质合成、胆固醇转运、过氧化物酶体定位脂质代谢异常→脂毒性→衰老
ER - 脂滴(LDs)FATP1-DGAT2、Rab18-NRZ-SNARE、Seipin、ORP5脂滴生成、甘油三酯合成、脂质储存脂滴生成障碍→脂毒性→线粒体损伤
ER - 溶酶体ORP1L、STARD3、OSBP、VAPs、spastin胆固醇转运、溶酶体分裂和定位溶酶体功能缺陷→自噬障碍→衰老

以 ER 为中心的细胞器互作体系相关抗体

靶标恩玑货号产品名称反应种属应用
STIM1APRab61440STIM1 Rabbit Polyclonal AntibodyHuman,Mouse,RatIHC,WB
Orai1AMRe15491Orai1 (11C14) Rabbit Monoclonal AntibodyHumanWB
VAPAAMRe84397VAPA Rabbit Monoclonal AntibodyHuman,Mouse,RatWB,IHC
RYR1APRab57619RYR1 Rabbit Polyclonal AntibodyHuman,Mouse,RatWB
VDAC1AMRe21469VDAC1 Rabbit Monoclonal AntibodyHuman,Mouse,RatWB,IHC,ICC/IF,ELISA,IP
VDAC2APRab55915VDAC2 Rabbit Polyclonal AntibodyHuman,Mouse,RatWB
IP3RAMRe12697IP3 Receptor (13U15) Rabbit Monoclonal AntibodyHuman,Mouse,RatWB,IHC,IP,IF-P
Grp75AMRe83981Grp75 Rabbit Monoclonal AntibodyHuman,Mouse,RatWB
Mfn2AMRe13921Mitofusin 2 (8H7) Rabbit Monoclonal AntibodyHuman,Mouse,RatWB,IHC,ICC/IF
PDZD8APRab58102PDZD8 Rabbit Polyclonal AntibodyHumanWB
PTPIP51APRab56078PTPIP51 Rabbit Polyclonal AntibodyHuman,Mouse,RatWB
Nir2APRab57266Nir2 Rabbit Polyclonal AntibodyHuman,Mouse,RatWB
OSBPAMM24266OSBP (6K14) Mouse Monoclonal antibodyHuman,Mouse,RatFCM,IF-P,IF-F,IF-ICC,IHC-P,IHC-F,WB
ACBD5APRab50931ACBD5 Rabbit Polyclonal AntibodyHuman,Mouse,RatWB,ELISA
DGAT2APRab51145DGAT2 Rabbit Polyclonal AntibodyHuman,Mouse,RatWB,ELISA
RAB18AMM86012RAB18 Mouse Monoclonal AntibodyHuman, Mouse,RatWB,FC

二.线粒体主导的次级互作网络

互作类型核心分子核心功能与衰老的关联
线粒体 - 溶酶体Rab7(GTP 酶)、TRPML1-VDAC-MCU钙传递、线粒体分裂、线粒体自噬互作异常→线粒体碎片堆积→溶酶体钙化→自噬流阻断
线粒体 - 过氧化物酶体ACBD2-ECI2、DRP1脂肪酸 β- 氧化、ROS 稳态、RTG 信号代偿线粒体功能下降→过氧化物酶体代偿不足→能量代谢崩溃
线粒体 - 脂滴Perilipin5、DGAT2脂解→脂肪酸供能、脂毒性防护互作减弱→脂肪酸堆积→脂质过氧化物升高→ER 应激

线粒体主导的次级互作网络相关抗体

靶标恩玑货号产品名称反应种属应用
Rab7AMRe21482Rab7 Rabbit Monoclonal AntibodyHuman,Mouse,RatIHC,WB
VDAC1AMRe21469VDAC1 Rabbit Monoclonal AntibodyHuman,Mouse,RatWB,IHC,ICC/IF,ELISA,IP
VDAC2APRab55915VDAC2 Rabbit Polyclonal AntibodyHuman,Mouse,RatWB
ECI2AMM83663ECI2 Mouse Monoclonal AntibodyHumanWB,IHC,IP
DRP1AMRe21581DRP1 Rabbit Monoclonal AntibodyHuman,Mouse,Rat,BovineWB,IHC,IF,IP,ELISA
DGAT2APRab51145DGAT2 Rabbit Polyclonal AntibodyHuman,Rat,MouseWB,ELISA

三.其他关键互作

  1. 过氧化物酶体-溶酶体:Syt7-PI (4,5) P2 介导胆固醇转运,缺陷导致胞内胆固醇分布异常。

  2. 过氧化物酶体-脂滴:Rab18-NRZ-SNARE、Spastin-ABCD1 介导脂肪酸 β- 氧化,防护脂毒性。

靶标恩玑货号产品名称反应种属应用
Rab7AMRe21482Rab7 Rabbit Monoclonal AntibodyHuman,Mouse,RatIHC,WB
SYT7APRab51796SYT7 Rabbit Polyclonal AntibodyHuman,MouseWB,ELISA
RAB18AMM86012RAB18 Mouse Monoclonal AntibodyHuman,Mouse,RatWB,FC
ABCD1AMRe86668ABCD1 Rabbit Monoclonal AntibodyHuman,Mouse,RatWB,ICC/IF,FC

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References

  • The relevance of organelle interactions in cellular senescence. Huang, J., et al. Theranostics 2022. [PMID: 35265219]
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