近日，細胞和發(fā)育生物學(xué)綜述雜志《Annual Review of Cell and Developmental biology》上在線發(fā)表了上?？萍即髮W(xué)生命學(xué)院劉冀瓏教授題為"The Cytoophidium and Its Kind: Filamentation and Compartmentation of Metabolic Enzymes" (細胞蛇和它的同類：代謝酶的纖維化和區(qū)域化)的長篇綜述。

分子的區(qū)域化是生命系統(tǒng)區(qū)別于非生命系統(tǒng)的一個重要特征。生物分子在細胞內(nèi)的區(qū)域化是細胞賴以存活的根本特質(zhì)之一。2010年，劉冀瓏教授的團隊發(fā)現(xiàn)在核苷酸代謝發(fā)揮關(guān)鍵作用的CTP合成酶可以在果蠅細胞中形成細長的蛇形結(jié)構(gòu)，遂將之命名為“細胞蛇”(cytoophidium，復(fù)數(shù)cytoophidia)，源自希臘語“cyto”(細胞)和“ophidium”(蛇)。與傳統(tǒng)的由膜包裹的細胞器(如線粒體、高爾基體等)不同，細胞蛇是沒有膜的細胞器。同年稍后，美國兩個小組獨立地報道在細菌和芽殖酵母細胞中發(fā)現(xiàn)類似細胞蛇的結(jié)構(gòu)。次年，劉教授的團隊和另一個美國團隊獨立地在人類細胞里發(fā)現(xiàn)細胞蛇。細胞蛇普遍存在于從細菌到人的細胞中，說明細胞蛇是進化中高度保守的細胞器。由于很多代謝酶在特定條件下均可組裝成細胞蛇，探索細胞蛇的結(jié)構(gòu)和功能已成為細胞生物學(xué)研究的前沿領(lǐng)域之一。

在這篇綜述里，劉冀瓏教授回顧CTP合成酶的研究歷史，總結(jié)zui近幾年對細胞蛇的初步認識，并提出細胞蛇相關(guān)術(shù)語的定義。以含有CTP合成酶的細胞蛇為例，他首先系統(tǒng)闡述細胞蛇的進化保守性、形態(tài)、組成、動態(tài)、組裝和發(fā)生。他還推測細胞蛇的可能的生理功能以及與疾病的潛在。其次，他比較兩個核苷酸代謝酶(CTP合成酶和IMP脫氫酶)的異同和形成的不同的細胞蛇之間的相互關(guān)系。zui后，他探討了代謝酶纖維化成細胞蛇和同類結(jié)構(gòu)對代謝調(diào)控的可能意義。

細胞蛇：細胞里的蛇。左圖是在顯微鏡下拍攝的果蠅細胞中細胞蛇的zui早圖片之一。右圖是左圖中細胞蛇的藝術(shù)想象。

細胞蛇可能的生物學(xué)功能。