最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新

    科技日報訊 （記者王春）近日，國際學術期刊《自然·細胞生物學》以封面論文形式在線發(fā)表了中科院上海生物化學與細胞生物學研究所朱學良研究組的研究論文,。該研究發(fā)現(xiàn),，在高等動物中,，一對同源蛋白質Deup1和Cep63分別調控了多纖毛發(fā)生過程中“從無到有”和“母中心粒依賴”兩種中心粒發(fā)生方式,，以及它們與脊椎動物從海洋到陸地的適應和進化的聯(lián)系。

    纖毛是單細胞動物就已經(jīng)出現(xiàn)的毛狀細胞器,，在多細胞動物中也廣泛存在,。它的基部有一個叫做“中心粒”的桶狀細胞器,。中心粒的產(chǎn)生通常需要依賴于“母”中心粒,，而且在細胞分裂周期中嚴格執(zhí)行“一胎制”。因此,，多纖毛細胞所需的大量中心粒從何而來一直困擾著科學界,。此前，科學家曾發(fā)現(xiàn),，在多纖毛發(fā)生過程中,，母中心粒打破了“一胎制”；而且發(fā)現(xiàn)中心粒在一種環(huán)狀結構（暫且稱為“搖籃體”）的周圍也能形成（即“從無到有”）。然而,，人們對“搖籃體”的分子組成和作用機理,，幾乎一無所知。

    朱學良研究組在研究中發(fā)現(xiàn)了“搖籃體”的一個關鍵蛋白質Deup1,。它不僅為多纖毛細胞中“搖籃體”的形成所必須,，在普通細胞中外源表達也可誘導“搖籃體”的形成和“從無到有”的中心粒發(fā)生。Deup1是已知的母中心粒蛋白質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。這種機制使得生物體可以通過開關Deup1的表達而既滿足多纖毛細胞對大量中心粒的需求,，又確保其它類型的細胞只采用可控性很強的母中心粒依賴方式產(chǎn)生新的中心粒,。

    研究進一步認為，在脊椎動物進化中,，Deup1的出現(xiàn)很可能通過增加細胞的纖毛密度而增強了纖毛保持氣管等組織表面的濕潤和清潔,、形成腦脊液流、推動卵子運動等方面的能力,，進而增強了四足動物對陸地環(huán)境的適應性,。