最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新

    科技日?qǐng)?bào)訊 （記者王春）近日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·細(xì)胞生物學(xué)》以封面論文形式在線發(fā)表了中科院上海生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所朱學(xué)良研究組的研究論文,。該研究發(fā)現(xiàn),，在高等動(dòng)物中，一對(duì)同源蛋白質(zhì)Deup1和Cep63分別調(diào)控了多纖毛發(fā)生過(guò)程中“從無(wú)到有”和“母中心粒依賴”兩種中心粒發(fā)生方式,，以及它們與脊椎動(dòng)物從海洋到陸地的適應(yīng)和進(jìn)化的聯(lián)系,。

    纖毛是單細(xì)胞動(dòng)物就已經(jīng)出現(xiàn)的毛狀細(xì)胞器，在多細(xì)胞動(dòng)物中也廣泛存在,。它的基部有一個(gè)叫做“中心?！钡耐盃罴?xì)胞器。中心粒的產(chǎn)生通常需要依賴于“母”中心粒,，而且在細(xì)胞分裂周期中嚴(yán)格執(zhí)行“一胎制”,。因此,，多纖毛細(xì)胞所需的大量中心粒從何而來(lái)一直困擾著科學(xué)界。此前,，科學(xué)家曾發(fā)現(xiàn),，在多纖毛發(fā)生過(guò)程中，母中心粒打破了“一胎制”,；而且發(fā)現(xiàn)中心粒在一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)（暫且稱為“搖籃體”）的周?chē)材苄纬桑础皬臒o(wú)到有”）,。然而，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,。

    朱學(xué)良研究組在研究中發(fā)現(xiàn)了“搖籃體”的一個(gè)關(guān)鍵蛋白質(zhì)Deup1。它不僅為多纖毛細(xì)胞中“搖籃體”的形成所必須,，在普通細(xì)胞中外源表達(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,。Deup1是已知的母中心粒蛋白質(zhì)Cep63的同源物。他們發(fā)現(xiàn),，Deup1的作用是使得中心粒發(fā)生的“搖籃”不需要母中心粒就能大量形成,。這種機(jī)制使得生物體可以通過(guò)開(kāi)關(guān)Deup1的表達(dá)而既滿足多纖毛細(xì)胞對(duì)大量中心粒的需求，又確保其它類(lèi)型的細(xì)胞只采用可控性很強(qiáng)的母中心粒依賴方式產(chǎn)生新的中心粒,。

    研究進(jìn)一步認(rèn)為,，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)胞的纖毛密度而增強(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,，進(jìn)而增強(qiáng)了四足動(dòng)物對(duì)陸地環(huán)境的適應(yīng)性,。