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近期，一项研究揭示了真核细胞中存在多种无膜细胞器（Membraneless Organelles, MLOs），如核糖体、核仁和核小体等。这些无膜结构会通过液-液相分离（Liquid-Liquid phase separation, LLPS）机制，聚集细胞中的多种生物大分子，形成分子凝聚物，并发挥重要的生物学功能。日前，苏州大学李杨欣教授和宋耀华教授团队在《Signal Transduction and Targeted Therapy》期刊上发表了一篇题为“Membraneless organelles in health and disease: exploring the molecular basis, physiological roles and pathological implications”的文章，对无膜细胞器的形成、调节机制及其与疾病的关系进行了深入综述。作者还讨论了相关的临床试验、药物靶点以及这些细胞器在多种疾病中的功能。
文章首先对细胞内不同类型无膜细胞器的组成、结构及其生物学功能进行了详细介绍。这些MLOs包括由核糖体蛋白和rRNA构成的核糖体，主要用于蛋白质翻译；以及由核仁蛋白、rDNA和rRNA构成的核仁，在基因表达调控中发挥作用。各类无膜细胞器在基因表达调控、蛋白翻译、细胞代谢和信号传导等过程中具有特定职能。
接着，文章解释了促使生物大分子相分离的多种相互作用方式，包括蛋白质之间、蛋白质与RNA之间、RNA之间的相互作用，以及静电、氢键、阳离子-阴离子、偶极-偶极和π-π等多种弱相互作用。这些相互作用在MLOs的动态调节中扮演中心角色。
此外，文章还总结了各种蛋白翻译后修饰对无膜细胞器调控的影响。翻译后修饰如磷酸化、乙酰化、甲基化和泛素化等，通过影响蛋白质的折叠和降解来调控生物过程，例如基因表达和信号传导。
作者还探讨了在疾病状态下MLOs的功能异常及其调控机制。功能异常的MLOs可能阻碍蛋白质的合成与翻译后修饰，导致疾病如心血管疾病的发展。针对这些病变MLOs的靶向治疗研究正在逐步深入，LLPS的临床应用研究也在持续推进。
综上，MLOs对基因表达调控、细胞代谢以及疾病进展等生物学过程至关重要。深入探究无膜细胞器的动态结构和调控因素，有助于进一步了解其在疾病中的角色，并为相关疾病的治疗开发提供新的研究方向。
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