代谢与氧化还原信号调控磷酸果糖激酶凝聚的动态过程

糖酵解限速酶磷酸果糖激酶凝聚形成颗粒的现象，已在不同物种及多种应激条件下被观察到。然而，调控这一过程的机制仍不清楚。本文表明，酵母磷酸果糖激酶的两个亚基 Pfk1 和 Pfk2 即使在不存在外源性应激的情况下也会组装成颗粒，这对“酵母中 PFK 的凝聚仅限于静息或受压细胞”这一观点提出了挑战。尽管磷酸果糖激酶颗粒主要见于复制衰老的细胞，但其形成独立于细胞分裂，并且可在细胞停止分裂之前或之后发生。我们进一步证明，这两个亚基可共同定位于同一颗粒中，并且 Pfk2 的组装依赖于 Pfk1 无序的 N 端。值得注意的是，在进行呼吸作用或缺乏呼吸能力的细胞中，磷酸果糖激酶颗粒基本缺失；但在细胞从发酵向呼吸转变的代谢过渡过程中，其形成却被强烈诱导。这提示磷酸果糖激酶的凝聚与细胞的代谢策略密切相关。此外，我们发现，由超氧化物歧化酶 1（Sod1）介导的活性氧信号传导可调节磷酸果糖激酶颗粒的形成，因为缺失 Sod1 的细胞表现出颗粒组装受损。总体而言，我们的结果表明，磷酸果糖激酶的凝聚是一个受代谢和氧化还原信号调控的动态过程。

糖酵解限速酶磷酸果糖激酶凝聚形成颗粒的现象，已在不同物种及多种应激条件下被观察到。然而，调控这一过程的机制仍不清楚。在本研究中，我们表明，酵母磷酸果糖激酶的两个亚基Pfk1和Pfk2即使在不存在外源性应激的情况下也会组装成颗粒，这挑战了“酵母中PFK凝聚仅限于静息或受压细胞”这一观点。

尽管磷酸果糖激酶颗粒主要存在于复制性衰老细胞中，但其形成独立于细胞分裂，并且既可发生在细胞停止分裂之前，也可发生在其之后。我们进一步证明，这两个亚基能够共定位于同一颗粒中，并且Pfk2的组装依赖于Pfk1无序的N端。

值得注意的是，在进行呼吸作用的细胞或缺乏呼吸能力的细胞中，磷酸果糖激酶颗粒大多不存在；但在细胞由发酵向呼吸转变的代谢转换过程中，其形成却被强烈诱导。这表明，磷酸果糖激酶的凝聚与细胞的代谢策略密切相关。此外，我们发现，由超氧化物歧化酶1（Sod1）介导的活性氧信号传导可调节磷酸果糖激酶颗粒的形成，因为Sod1缺失细胞表现出颗粒组装受损。

总体而言，我们的结果表明，磷酸果糖激酶凝聚是一个受代谢和氧化还原信号调控的动态过程。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.09.731068v1?rss=1

🏷️ 磷酸果糖激酶 蛋白质凝聚 糖酵解调控 氧化还原信号 酵母代谢 活性氧