主要观点总结
本文介绍了细胞质膜作为生物屏障的作用,以及生物分子如何自主进入哺乳动物细胞。文章重点介绍了一种新的膜易位机制——囊泡出芽和塌陷(VBC)机制,以及其他如细胞穿透肽、细菌毒素、病毒和合成药物输送系统的内体逃逸机制。通过体外和活细胞研究,证实了VBC机制在生物分子跨膜转运中的应用。然而,仍需要进一步研究来确定VBC机制的普遍适用性。
关键观点总结
关键观点1: 细胞质膜的效率和重要性
细胞质膜是高效的生物屏障,它将细胞内容物与外部环境分隔开,但允许一些生物分子自主进入细胞。
关键观点2: 囊泡出芽和塌陷(VBC)机制
VBC是一种新的膜易位机制,通过此机制,不同大小和物理化学性质的生物分子可以自主地跨细胞膜易位。该机制已经得到实验验证,并有助于解释之前的研究结果。
关键观点3: 其他内体逃逸机制
除了VBC机制,还有其他内体逃逸机制,如质子海绵效应、膜融合、气孔形成、局部膜破坏等。这些机制在不同的生物分子和系统中可能有不同的适用性。
关键观点4: 不同生物分子通过VBC机制的跨膜转运
实验已经证明,包括线性CPP、环状CPP、非肽CPM、AB类细菌蛋白毒素、单结构域蛋白质毒素等五种结构多样化的生物分子通过诱导VBC从内体膜逃逸到细胞质基质中。此外,其他细菌和真核蛋白以及非包膜病毒也可能通过VBC机制在任一方向上穿过细胞膜。
关键观点5: VBC机制的普遍性和需要进一步研究的方面
虽然已有实验证明五种生物分子通过VBC机制进行跨膜转运,但仍需要进一步的研究来确定VBC机制是否广泛适用于不同的生物分子和系统。
文章预览
前言 细胞的质膜 是高效的生物屏障,将细胞内容物拒之门内,而将异物拒之门外。尽管分子量 < 500 且兼具亲水和疏水基团的有机小分子可以通过被动扩散穿过细胞膜,但 生物大分子 (例如肽、蛋白质和核酸) 通常不能穿膜 。然而,一些生物分子能够自主进入哺乳动物细胞的细胞质,例如细胞穿透肽 (CPP) 、非肽细胞穿透分子 (CPM) 、细菌蛋白毒素、某些哺乳动物蛋白和病毒和许多合成药物递送载体已被证明以 一种或多种内吞机制 进入细胞 (图1)。 图1 自主跨越细胞质膜或内体膜实现转运的分子或药物 其最初位于膜内体,为了到达胞质溶胶,其中一些分子易位穿过内体膜,这一过程称为“ 内体逃逸 ”。其他分子则是直接易位穿过质膜或进一步进入内质网 (ER) 并通过逆行穿过ER膜进入胞质溶胶。折叠的蛋白质也以相反的方向跨过质膜,即
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