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我们在此前的文章中详尽讲解了这十年来无膜细胞器领域的发展状况。从2009年第一篇报导无膜细胞器流体特性的文章开始，更加多有关无膜细胞器的生物物理学特性被发掘出来。
同时也有大量文献指出，无膜细胞器的构成与分解成和神经退行性疾病、肿瘤等不存在着紧密的联系。基于无膜细胞器的种种特性，早已有初创公司开始向这一领域布局，各大跨国药企也在对这一领域维持紧密注目。然而在这个领域发展的同时，无膜细胞器简单的基础机理让研究人员们难下定论。
对这些简单机理的研究，也必须更多更好的技术手段。初创公司跟上，药企紧密注目药物研发者们早已开始注目到这一点。
DewpointTherapeutics于1月份正式成立，是第一家公开发表在此领域押注的公司。其他一些初创企业则仍未发布。大型制药公司也回应维持紧密注目。
“这是一个十分有意思的基础生物学的领域，我们期望需要更加了解的理解这些结构在疾病中的起到，以及它们将如何紧贴疾病化疗。”默沙东的研究人员JasonImbriglio这样说道。默沙东近期刚主办了一场专门针对无膜细胞器的纽约科学院研讨会。Dewpoint的CSOMarkMurcko补足说道，这一领域潜藏着极大的机会。
“当我们理解了这些汇聚物如何较慢时，我们可以再行去看一下以前那些大家都注目过却没能成药的靶点。我们可以托个问题，＇好吧，既然我们现在有了这种全新的视角，那么是不是可以通过有所不同的思维方式，让这个靶点显得更加聪明一些？＇“有很多未解决的问题还必须研发者们考虑到。如果有潜力的靶点挤满在生物分子汇聚物中不会再次发生什么？药物蔓延到这些无膜细胞器中能否长时间较慢？以及，小分子否不会对汇聚物的构成和分解成产生预料之外的危害？“这不像宇宙学那么博大精深，但还是有许多不得而知因素。”普林斯顿大学的生物物理工程师CliffBrangwynne说道到。
正是他的工作唤醒了人们对液－液相分离出来和无膜细胞器的兴趣。“你会想上前背离这些东西以漠视他们，因为它很可能会仍然在你身后偷走悄悄地回来你。
”诺华生物医学研究所的药物化学家DerekLowe补足说道。他也于是以紧密注目这个领域。
在药物开发计划方面，肿瘤学具有最必要的应用于途径。虽然药物化学家有可能很难在神经逆行情况下完全恢复汇聚物构成的错综复杂均衡，但他们可以集中精力于毁坏这一系统来杀掉癌细胞。
“说实话作为一名药物化学家，我并不为此深感自豪。但相比让一个东西显得更佳，烧掉一个东西显然更为更容易。如果你只是想往汇聚情况里丢进一只拿着扳手的猴子来捣乱它，那么肿瘤学正是你想的地方。
”Lowe说道。Taylor说道，除了神经退行性疾病和癌症，传染病和自身免疫病也有一点注目。例如，传染病病原体可以利用生物分子汇聚物来增进其拷贝周期，并且热力学或许也不会影响调节着先天免疫系统的信号转导过程。
他说道：“虽然有关这些的证据还不如神经退行性疾病和癌症充份，但我指出这些证据正在逐步浮出水面。”前路漫漫，但仍要维持信心一些研究人员仍有一些疑惑。在体外系统中用经过提纯的汇聚物已完成的研究，否也能在体内模型中构建？这些与疾病之间的关联有必要的因果关系吗？以及，汇聚物否有可能只是一种没确实的起到的生物物理现象，而不是最重要的细胞结构？Hyman和Rosen在2017年的一篇有关无膜细胞器的综述中慎重的叙述了迄今为止的研究成果：“在大多数情况下，我们都不理解这样的结构到底具备何种独有的生化功能或细胞功能。
”他们与同事们在文章中写道。“阻碍汇聚物引发的表型非常错综复杂。我们也未有找到这些结构对于细胞或生物体的存活有最重要起到。
”换句话说，这个领域还很年长。但Taylor相信汇聚物的病理学重要性，尽管他也否认从这种新模式想已完成药物研发依然充满著了艰难：“我们正处于概念和原则都已清晰，但清楚目标尚能不确切的失望境地。”与此同时，他认为了未来的两个主要方向。
一方面，研究人员可以捕捉必要与包含生物分子汇聚物的蛋白质融合的小分子。这些小分子或许不会通过影响这些蛋白的稳定性，来影响这些蛋白构成汇聚物的能力。然而长久以来，很少有针对蛋白质IDRs的小分子融合研究。
另一方面，研究人员可以从汇聚物的上游调控机制应从。ATP酶，解旋酶和泛素化酶，也就是那些掌控着汇聚物组分蛋白传达后标记的蛋白，或许对液－液相动力学至关重要。
但是否不存在一个只不会影响疾病相关组分的目标物仍尚待厘清。校验的调节机制否不会使问题变得复杂也尚未可知。Dewpoint公司仍然在企图维持自己的思路对外开放。“考虑到只有针对特定目标的特定汇聚物才能应付特定化疗情况，全方位发展对我们来说才是最有价值的选项。
”Murcko说道。他补足说道，只不过有关IDRs，从激酶到mRNA因子的所有东西，都早已放在了他的桌面上。Murcko在他的计算机上存在一个关于IDRs变形蛋白文献的文件夹早已有多达15年了。
“每次我看见关于这个主题的论文，我都会读书它，然后我都会深感气愤，因为我知道搞不清楚这些蛋白到底在做到什么，”Murcko说道，他在整个职业生涯中都在利用蛋白质结构来设计更佳的药物。“现在，我们对于这些IDRs究竟用来做到什么第一次有了部分明晰的了解。”找寻需要融合IDRs的小分子的工作依然进展较慢。“这可感叹太难了，”Lowe说道，“无以到可以让一个男人胆战心惊。
”但是Murcko回应，总还是有些数据让人维持悲观。例如在2016年，研究人员辨别了一种能与雄激素受体的IDR融合的小分子候选药物。随着技术手段的变革，研究进展不会更加了解无论药物研究者们要求往哪个方向发展，他们都必须各种各样的工具来已完成这些事情。
他们不仅要需要一一研究汇聚物的蛋白组分和生物物理学特性，而且还必需用于先进设备的光学技术来从涉及的细胞中捕捉到需要调控这些过程的小分子。“除非你知道细心考虑过用作解决问题这些问题的各种技术手段，否则你将陷于一个充满著损害的世界，弥漫着读数错误，赝品和完全的告终，”Murcko说道。
交联质谱等新技术早已被用作研究汇聚物成分中单个氨基酸的变化如何影响蛋白结构。高质量光学也可以用作仔细观察无膜细胞器的构成并捕捉到阻碍这些动态的小分子。但是这个领域依然必须更多更好的技术。
Hyman认为有更加多工作必须通过Bouillon显微镜来已完成，以审定细胞内汇聚物的材料特性，例如审定汇聚物是液体状还是凝胶状。图1：蓝光诱导下的无膜细胞器构成过程图2：暂停蓝光太阳光后，无膜细胞器的分解成过程图片来源：DanBracha，MackenzieT．Walls，etal．MappingLocalandGlobalLiquidPhaseBehaviorinLivingCellsUsingPhoto－OligomerizableSeeds．Cell．175，1467－1480（2018）．Brangwynne现在专心于研发可以掌控细胞内汇聚物构成的光遗传工具。
他在他的研究中将冷凝物组分的IDR区域与来自其他蛋白的光依赖性寡聚化结构域融合成融合蛋白。通过将光照射传达这些融合蛋白的细胞上，研究人员可以强迫这些融合蛋白挤满和并借以所致汇聚物构成（图1）。在光照完结后，成型的汇聚物则不会逐步分解成（图2）。Taylor在Brangwynne的基础上创立了另一项技术，另一种诱导无膜细胞器装配的方法。
“没有人确实在分析思维管理我们细胞内部的组织的规则。他们只是仔细观察到了一些小液滴并把它称作为相分离。我实在这十分危险性。”Brangwynne说道，“这项技术的起到就在于它可以让你定量地绘制活细胞中的相态图。
”这些工具应该有助研究人员弄清楚汇聚物的功能。而对于想寻找可以掌控汇聚物的小分子药物的研发者们来说，这些工具可以协助他们评估小分子否对细胞中的相分离过程产生影响。Brangwynne正在将其工具商业化，以用作化疗和药物找到方面的应用于。他回应投资者和生物技术公司都回应很有兴趣。
他在此借出了胞弟诺贝尔奖获得者SydneyBrenner的一句话，借以特别强调工具研发的重要性。“科学变革各不相同新技术，新发现和新的点子，而且要按照这种顺序。”药物研发将随着这一领域的逐步了解发生变化药物研发者们根本没具体地掌控过一个小分子转入细胞后的清楚方位，以及它如何在恐慌的细胞质中寻找权利飘浮的目标。现在，这些对细胞组织原理的新发现指出，事情有可能比先前预期的更加简单。
“你不仅必须在细胞中追踪你的化合物，你还必需将它们跟踪到如此小的方位，小到你必需能用最先进设备的光学技术才能劝说自己它们知道不存在，”Lowe说道。研究人员在工作的同时，仍然在思维这一切对于药物找到意味著什么。哪些靶点能从无膜细胞器中寻找？如果有可能的话，生物分子汇聚物如何必要或间接地影响各种通路的活性？小分子否不会出入这些结构，这不会影响小分子的较慢吗？小分子能否有效地的调节汇聚物的构成和功能？考虑到无膜细胞器的短时性和微小性，这些问题都会轻而易举的被答案。除此之外，这个新领域也有可能修筑了一条毒性测试的新途径。
“我个人的观点是，随着该领域的成熟期，任何候选药物都不应当只能转入临床试验，除非药物公司早已几乎搞清楚了候选药物对细胞中汇聚物的影响。”Murcko说道。如同许多新兴领域一样，这个行业对于药物研发者们而言正处于机遇与危险性共存的棘手的境地。
“这就像企图逃跑行踪的刀子一样，”Lowe说道。“在你拿起它之前，你有可能想要让它在地板上掉下来并振动一秒钟。
但你会想要长时间坐着，看著的看著其他人偷走所有的好东西。
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