凝聚体介导ILV形成的工作模型。

　　本报讯 多囊泡体（MVBs）是细胞内的重要细胞器，在细胞质量控制中扮演着关键角色。MVB膜通过内陷和切割形成腔内小泡（ILVs），负责分选蛋白质货物，这一过程需要内体分选复合物（ESCRT）消耗三磷酸腺苷（ATP）来完成。近些年研究显示，生物分子凝聚体是细胞行使其功能必不可少的结构，通过多种多样的机制发挥作用。凝聚体可以与膜相互作用发生“润湿”并引发毛细现象。然而，润湿相关毛细力在细胞过程中的生物学意义仍然知之甚少。
　　近日，清华大学生命学院方晓峰副教授团队与合作者在《自然》（Nature）期刊上在线发表了题为“生物分子凝聚体介导内体膜的弯曲和剪切”的研究论文，揭示了植物蛋白FREE1相分离形成凝聚体，通过润湿作用诱导内体膜的内陷和不稳定性，足以在不依赖ESCRT机器和ATP的情况下介导ILV的形成。《自然》同期以《研究简报》的形式对该工作进行了题为“由相分离的液体蛋白凝聚物形成和切割的细胞膜”的报道。
　　方晓峰团队专注于研究相分离形成的凝聚体在植物感知、应答和记忆环境胁迫中的作用机制。研究团队首先发现植物ESCRT组分FREE1在体内和体外都具有很强的相分离能力，其N端内在无序区域（IDR）是驱动相分离的主要元件。此外，FREE1具有FYVE结构域，能够与膜脂质磷脂酰肌醇3-磷酸（PI3P）结合，从而定位到MVB膜上。进一步研究发现，凝聚体的形成显著增强了FREE1与膜的结合能力。然而，FUS-IDR-FREE1虽然可以替代FREE1的功能，但不能与ESCRT相互作用，从而招募它们进入其凝聚体中，暗示FREE1的凝聚体可以独立于ESCRT发挥功能。
　　研究团队进一步发现，FREE1凝聚体可以在极短的时间内使得膜发生弯曲内陷。同时，ESCRT机器和FREE1凝聚体可能是进化过程保留下来的实现MVB产生的双保险机制，也能够更好地应对环境的变化。胁迫条件下这两种机制如何相互协同还有待未来进一步研究。
　　综上，该研究揭示了一种不同于传统认知的、由ESCRT机器消耗ATP介导的MVB产生的新机制：FREE1相分离形成的具有液态属性的凝聚体，通过润湿作用驱动MVB膜内陷，引起膜颈的不稳定进而完成膜的剪切形成ILV，该过程不依赖ESCRT机器且没有ATP消耗。
　　方晓峰和德国科隆大学教授罗兰·克诺尔为该论文的通讯作者，清华大学生命学院博士后王艳宁、李树林和德国弗莱贝格工业大学博士马塞尔·莫克贝尔为共同第一作者。 （生命学院）