医学院亨廷顿·谢尔登医学发现教授杰拉尔丁·赛杜(Geraldine Seydoux)和她的实验室发现了一种蛋白质簇，可以吸附在细胞内凝胶状的生物分子冷凝物上。这些蛋白簇，MEG-3和MEG-4，模拟了包裹细胞器的脂质双层膜的功能。
赛杜在接受《新闻快报》采访时详细阐述了这项研究。
“细胞器的传统观点是，细胞器具有脂质双层，”赛杜说。“大约10年前，科学家们发现(生物分子凝聚物)没有任何膜。我们的想法是，这些凝析油就像油滴一样，不会与水混合。”
P颗粒是秀丽隐杆线虫种系的冷凝物，是Seydoux研究的主要兴趣。它们是无膜的、高度动态的相分离液滴，在线虫的生殖细胞命运中起着至关重要的作用。
以前认为无膜P颗粒只是RNA和蛋白质的结合。然而，赛杜和她的团队，包括两名博士后和一名生物工程师，发现了一些不寻常的事情。
“这些P颗粒是高度动态的细胞器，可以在膜的一边溶解，在另一边重新形成，”她说。“这些P颗粒不同于[膜结合的]细胞器，因为它们需要更长的时间来分裂和生长。”
在P颗粒中观察到的不寻常的行为模式使Seydoux和她的团队怀疑这些不是典型的细胞器。
尽管观察到这些不寻常的模式，但Seydoux仍然没有具体的证据来断定这些P颗粒不仅仅是漂浮在细胞质中的生物分子冷凝物。当他们进一步研究蛋白质的相分离缩合时，这项研究才有了真正的突破。
她解释说:“相分离冷凝是一种现象，在这种现象中，缓冲液中的蛋白质(彼此有亲和关系)会相分离，并使浓缩的蛋白质冷凝。”“然而，在细胞中我们看不到[相分离冷凝]。这些液滴保持良好的分离。”
为了解决这个问题，赛杜和她的团队使用遗传方法来研究P颗粒的表面。后来发现有蛋白质团簇吸附在P颗粒表面。这些蛋白质团簇起到了Pickering剂的作用，Pickering剂是一种只靠位于油水界面的固体颗粒稳定的乳状液。酸洗剂在食品、化妆品和制药工业中用作乳剂。
在P颗粒中，蛋白质团位于P颗粒内外的界面上，使P颗粒与周围环境达到热力学平衡，并使它们彼此分离。
“这基本上相当于膜的功能。膜的旧定义是脂双分子层。现在，人们对脂质双分子层有了完全不同的理解。”“这些蛋白质团块阻止液滴彼此融合。”
蛋白质簇- MEG-3和MEG-4 -提供了比Pickering剂更多的功能。它们能够招募一个激酶(MBK2)磷酸化P颗粒内部，并允许分子扩散。这一发现进一步证实了蛋白质簇具有膜的功能。
“在这种情况下，Pickering剂能够增加冷凝物的动态，”她说。“这就像膜一样，因为膜不仅仅是包裹;它们有允许分子进出的通道。”
蛋白质簇还负责生物分子冷凝物的定位。Seydoux通过研究MEG-3和MEG-4在线虫合子极化过程中驱动P颗粒不对称生长的作用对这一现象进行了阐述。
“这些小颗粒带来了制造胚系所需的所有东西，”她说。MEG蛋白通过将[不同的]颗粒分离到胚胎的[相应的]末端来调节颗粒的动态。
本项目的下一个目标是了解P颗粒在胚种系命运中的具体作用。然而，具体的机制尚未完全了解。赛杜和她的团队目前正在使用蛋白质组学技术来识别冷凝物内部的特定分子以及它们在种系命运中的相关功能。
“我们现在认为RNA和蛋白质需要进入胚系来确定细胞的命运。这在实践中意味着什么，我们还不完全确定，”她告诉《新闻快报》。“我们首先对其中的分子进行分类，然后了解这些分子如何使胚胎细胞成为配子或卵母细胞，等等。”
Seydoux和他的团队已经就使用MEG-3作为开发Pickering乳剂的工具申请了专利。通过进一步的研究，mg -3可以为食品和化工行业开发皮克林乳剂提供一种可再生资源。
