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核膜Lem2核缩放所必需的

通常被描述为细胞的命令中心的细胞核的大小与细胞大小成比例,导致整个细胞周期中核和细胞体积的恒定比率。使用看似简单的系统,多核细胞依靠细胞质的相对量来控制细胞核大小,导致核体积随细胞生长而变化。

细胞核被包膜包围,该包膜是亚细胞膜网络的一部分,核膜与内质网连续。因此,当原子核增大或减小时,核膜也是如此。然而,控制核尺寸的机制和膜对这一过程的贡献在很大程度上是未知的。

在本周发表在Nature Communications上的一项研究中,来自广岛大学和弗朗西斯克里克研究所的多国研究小组表明,内核膜蛋白Lem2是模型真核生物Schizosaccharomyces pombe中核大小控制的关键。

作为该研究的主要作者,广岛大学的Kazunori Kume博士解释了该团队如何关注Lem2并确认其在核尺寸控制中的作用。

“我们在粟酒裂殖酵母中创造了各种内核膜蛋白的缺失突变体,并评估了核体积/细胞质体积比的任何变化。虽然在单突变体细胞中没有检测到畸变,但Lem2的缺失增强了先前记录的核扩大rae1-167突变株。“

因为核膜连接到亚细胞膜网络,它可以在细胞核和细胞的其他部分之间流动。通过交替阻断正常和lem2突变细胞中的膜合成和核质转运,研究人员发现Lem2控制核膜与细胞膜系统其余部分之间的膜流动。此外,通过在rae1-167突变体中表达过量的Lem2,它们可以防止通常在这些细胞中看到的核增大。

有趣的是,该团队还发现内质网蛋白Lnp1可以弥补Lem2的缺乏,有效地充当膜流动的二级屏障。备用系统的存在突出了核缩放对细胞生理学的重要性。

“我们建议Lem2作为控制膜流入和流出核膜的阀门,形成核尺寸控制机制的一部分,”Kume博士说。“类似的机制可能会调节真核亚细胞膜网络中其他细胞器的大小,有助于保持这些细胞器与细胞其他部分成比例。”

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