溶酶體是膜包裹的細胞器，其內(nèi)部的酸性環(huán)境對維持消化降解功能至關(guān)重要，同時它還參與調(diào)控外部細胞質(zhì)的活動。但是，溶酶體內(nèi)部酸性信號如何傳遞到外部，以及溶酶體周圍區(qū)域的酸堿度變化規(guī)律，仍是未解之謎。這主要是由于現(xiàn)有技術(shù)只能測量內(nèi)部酸堿度，卻無法探測其外圍的動態(tài)信號。

　　近日，中國科學(xué)院杭州醫(yī)學(xué)研究所等開發(fā)了可以“錨定”在溶酶體膜表面的DNA 納米尺，通過在不同位點修飾對氫離子敏感和不敏感的熒光染料，精準(zhǔn)測量溶酶體膜表面的局部pH值。

　　研究團隊利用這一工具，發(fā)現(xiàn)溶酶體外側(cè)持續(xù)包裹著一層厚約20納米的氫離子層，并揭示了酸性納米層的維持依賴于溶酶體膜上的氫離子通道蛋白TMEM175。團隊進一步發(fā)現(xiàn)，溶酶體表面的pH值是調(diào)控其在細胞內(nèi)的運動與空間分布的關(guān)鍵信號。同時，團隊鑒定了細胞質(zhì)中的RILP蛋白作為下游氫離子感應(yīng)器，能夠感知溶酶體表面的酸性變化，進而引導(dǎo)溶酶體向細胞核方向移動，并啟動相關(guān)生理功能。

　　這一發(fā)現(xiàn)有望為解析TMEM175基因突變通過破壞此納米環(huán)境進而引發(fā)帕金森病的機制提供新視角。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然-生物細胞學(xué)》（Nature Cell Biology）上。

溶酶體表面存在TMEM175介導(dǎo)的氫離子層

RILP被鑒定為下游調(diào)控溶酶體逆向運動的氫離子生物傳感器