本報(bào)訊（記者黃辛）中科院上海生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所研究員朱學(xué)良等人在最新研究中，揭開(kāi)了多纖毛細(xì)胞中心粒擴(kuò)增之謎,，并發(fā)現(xiàn)其與脊椎動(dòng)物適應(yīng)從海洋到陸地以及進(jìn)化之間的聯(lián)系,。相關(guān)論文日前在線發(fā)表于《自然—細(xì)胞生物學(xué)》，并將作為雜志封面論文發(fā)表,。
 
纖毛既可作為細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)器官,，也可作為感覺(jué)器官。纖毛基部有一個(gè)叫作“中心?！钡耐盃罴?xì)胞器,，其產(chǎn)生通常依賴(lài)于“母”中心粒，而且在細(xì)胞分裂周期中嚴(yán)格執(zhí)行“一胎制”,。不過(guò),，科學(xué)家后來(lái)發(fā)現(xiàn)在多纖毛發(fā)生過(guò)程中，母中心粒打破了“一胎制”,。同時(shí)，中心粒在一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)（暫且稱(chēng)為“搖籃體”）的周?chē)材苄纬?，且絕大多數(shù)中心粒都是以這種不依賴(lài)于母中心粒（也稱(chēng)“從無(wú)到有”）的方式產(chǎn)生的,。但迄今為止，人們對(duì)搖籃體的分子組成和作用機(jī)理幾乎一無(wú)所知,。
 
此次研究人員在體外誘導(dǎo)小鼠氣管上皮細(xì)胞向多纖毛細(xì)胞分化的過(guò)程中,，發(fā)現(xiàn)了搖籃體的一個(gè)關(guān)鍵蛋白質(zhì)Deup1。它不僅為搖籃體的形成所必需,，在普通細(xì)胞中被外源表達(dá)也可誘導(dǎo)搖籃體的形成和“從無(wú)到有”的中心粒發(fā)生,，甚至在細(xì)菌中表達(dá)也能形成類(lèi)似搖籃體的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。Deup1是已知母中心粒蛋白質(zhì)Cep63的同源物,，因此它的基因從Cep63的基因進(jìn)化而來(lái),。Cep63在母中心粒上呈現(xiàn)環(huán)狀定位,，并能招募其他蛋白質(zhì)形成母中心粒上孕育“子”中心粒的“搖籃”。
 
研究發(fā)現(xiàn),，Deup1的作用是使中心粒發(fā)生的“搖籃”不需要母中心粒就能大量形成,。在脊椎動(dòng)物進(jìn)化中，Deup1的出現(xiàn)很可能通過(guò)增加細(xì)胞的纖毛密度,，增強(qiáng)了纖毛保持氣管等組織表面的濕潤(rùn)和清潔,、形成腦脊液流、推動(dòng)卵子運(yùn)動(dòng)等方面的能力,，從而增強(qiáng)四足動(dòng)物對(duì)陸地環(huán)境的適應(yīng)性,。