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細胞的危機反應：你知道壓力顆粒是如何形成的嗎？
在細胞生物學的研究中，壓力顆粒展現出其獨特的重要性。當細胞面臨壓力時，這些生物分子凝聚體便會在細胞質中形成，主要由蛋白質和RNA組成，並在細胞外環境不佳的情況下，組裝成0.1-2μm的無膜細胞器。本文將帶您深入了解這些壓力顆粒的形成過程及其功能。
壓力顆粒主要由停止翻譯的mRNA、與40S核糖體亞單元相連的翻譯啟動因子以及RNA結合蛋白組成。
潛在的功能
雖然壓力顆粒的具體功能仍不明確，但研究人員提出其可能能在危機情況下保護RNA，防止其受到損害。這些RNA結合在一起可能形成密集的球體，避免與有害化學物質反應，從而保護RNA上編碼的信息，並可能作為未翻譯mRNA的調節點，決定其後續命運：儲存、降解或重新啟動翻譯。
近期研究顯示，只有約15%的細胞內總mRNA會集中於壓力顆粒中，這表明壓力顆粒對於mRNA的處理影響可能並不像先前認為的那樣重大。
RNA損傷的反應
在細胞面臨RNA交聯損傷的情況下，DHX9這種特定的壓力顆粒會形成。DHX9擁有可以作用於雙鏈RNA的解旋酶活性，幫助細胞生存，並保護兒代細胞免受來自母細胞的RNA損傷。
形成過程
環境壓力刺激細胞信號傳導，隨後導致壓力顆粒的形成。在體外，壓力源可包括熱、寒冷、氧化壓力等。在許多情況下，這些壓力源會引發特定的壓力相關激酶的激活，從而導致翻譯抑制和壓力顆粒的出現。值得注意的是，在不同的壓力條件下，所形成的壓力顆粒中會包含不同的蛋白成分。
許多信號分子如AMPK、OGT及ROCK1等，都對壓力顆粒的形成或動態調控起著關鍵作用。
RNA間的相互作用
RNA的相互作用可能驅動壓力顆粒的形成。這些RNA在生理條件下，能夠進行相位分離，與壓力顆粒的轉錄組有著很大的重疊。同時，壓力顆粒內部的RNA也被發現更加密集，相較于細胞質中的RNA，其在5'端的位置還會經歷N6-甲基腺苷等的後轉譯修飾。
與處理體的連結
研究顯示，壓力顆粒與處理體在RNA及蛋白成分上有不少重疊，並且二者都會在壓力情況下出現。處理體的主要功能則被認為是mRNA的降解，但有研究証據表明，這些mRNA在處理體中主要是進行翻譯抑制而非降解。
蛋白質組成
目前壓力顆粒的完整蛋白質組成仍然未知，但已有大量研究試圖鑑定進入壓力顆粒的蛋白品。透過顯微技術和質譜分析，許多與壓力顆粒相關的蛋白已成功被識別，這些研究揭示了不同壓力源下形成的壓力顆粒中的蛋白質成分可能有所不同。
透過APEX和BioID等標記技術，研究人員能夠深入分析與壓力顆粒相關的蛋白質，這些研究為未來的細胞生物學研究奠定了重要的基礎。
這些發現加強了我們對壓力顆粒在細胞應對壓力中的角色的理解。壓力顆粒不僅是一個臨時的應對機制，還可能在細胞的長期穩定性中扮演著重要的角色。我們不禁思考，在未來的研究中，這些微小的細胞組織還會揭示什麼未知的生物學奧秘呢？
