分享一篇发表在Nature上的文章：A phosphate-sensing organelle regulates phosphate and tissue homeostasis，通讯作者是哈佛医学院的Norbert Perrimon教授及目前在洛克菲勒大学的博士后Chiwei Xu，前者课题组的主要研究方向是细胞及组织间通讯。这篇文章中作者在果蝇的肠道上皮细胞内发现了一种能够储存磷酸的细胞器，并对其发挥功能的机制进行了详细的探究。
细胞内的无机磷酸广泛参与了信号传导、翻译后修饰、代谢物合成等过程，细胞内也进化出了一套调控细胞内磷酸盐浓度的机制，例如细菌能够合成多聚磷酸来用于存储，植物则能够将磷酸盐储存在液泡中，但哺乳动物细胞中是否也存在着调控胞内磷酸盐稳态的机制目前仍然未知。
肠道内分布着的肠道干细胞能够根据环境变化来调整增殖分化过程从而适应环境，作者在使用一种能够抑制细胞摄取磷酸的小分子膦甲酸喂养果蝇时观察到了肠道干细胞的快速增殖，此外，减少食物中的磷酸含量或敲低磷酸转运体的水平均能观察到类似的现象。为了寻找与该过程相关的基因，作者从此前的RNAi筛选结果中找到了一个潜在的基因CG10483，它编码的蛋白PXo是一个包含有磷酸感受和磷酸转运结构域的八次跨膜蛋白，类似于减少食物中的磷酸含量，在肠上皮细胞中敲低PXo能够观察到对细胞增殖的促进。作者还发现PXo仅在中肠和后肠细胞中表达，而几乎不表达在其它器官中。
在植物中PXo的同源蛋白被报道存在于一种囊泡结构中，作者发现肠上皮细胞中的PXo存在于一种椭球形的结构中，他们进一步通过电镜证实这是一种多层膜结构的细胞器(后称PXo body)，通过与其它细胞器的marker进行比较也能够证实这种细胞器不与其它已知的细胞器有共定位现象。对于这种膜结构的来源及降解途径，作者发现敲低与高尔基体转运功能相关的蛋白γCOP能够显著降低PXo body的含量，说明这种细胞器的形成与高尔基体相关。通过敲低Lamp1来抑制溶酶体能够增加PXo body的尺寸，说明其降解可能通过溶酶体进行。
由于PXo结构中含有磷酸转运结构域，因此作者推测PXo body膜表面的PXo能够通过向PXo body内转运磷酸来降低细胞质内的磷酸含量，通过使用磷酸的FRET感受器他们发现PXo的敲低确实能够提高细胞质内的磷酸水平，过表达则降低胞质磷酸水平。作者进一步通过梯度离心结合对PXo的富集纯化出了PXo body并进行了蛋白组和脂质组的分析，发现PXo body中有很高比例的磷脂酰胆碱，说明在PXo body中磷酸可能通过磷脂的形式被存储。 最后为了解释PXo与细胞增殖的联系，作者找到了PXo的相互作用蛋白Cka，说明PXo可能通过Cka-JNK通路来促进附近的肠道干细胞增殖。总之，这篇文章发现果蝇肠上皮细胞内存在着名为PXo body的细胞器，能够通过其表面的PXo蛋白从胞质中摄取磷酸来调控细胞增殖及磷酸稳态。原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06039-y文章引用：https://doi.org/10.1038/s41586-023-06039-y
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