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细胞通过分子马达“游动”,关键都在这个新基因里

CHEN

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单细胞藻类和动物精子细胞在进化过程中存在很大的差异,但它们运动的方式是一样的,都是通过摆动它们突出的即纤毛或鞭毛。这种运动是由分子马达驱动的,这是一种复杂的蛋白质组合,在改变形状时产生一种力。

运动蛋白连接到细胞内部的微管骨架上,马达产生的移动力使微管滑动,推动鞭毛移动,推动细胞前进。

现在,日本一个团队描述了一种与一类被称为动力蛋白的分子马达密切相关的新蛋白质,并于近日在《科学进展》(Science Advances)上报告了这一发现。

该小组从海洋无脊椎动物海鞘的精子细胞中分离出分子运动复合物。在这些成分中,他们发现了一种新的蛋白质,这种蛋白质与一种叫做BLUF的具有强光感应功能的蛋白质有关。他们以与动力蛋白相关的BLUF蛋白命名这种新蛋白为“DYBLUP”。

通过比较基因序列,他们发现DYBLUP在从一些真菌和藻类到动物的广泛生物进化过程中一直是保守的(但在节肢动物或高等植物中没有发现)。

该团队与单细胞藻类衣藻合作,使用强大的电子显微镜技术表明DYBLUP是连接运动蛋白和微管的分子链的一部分。

然后他们表明DYBLUP也参与调节对光的反应。衣藻细胞通常向暗淡的蓝光游动,但远离明亮的蓝光,这损害了细胞。缺乏DYBLUP的藻类突变细胞在暗淡的蓝光下表现得像正常细胞。起初,他们避免强烈的蓝光,但随着时间的推移,他们变得习惯,然后被强烈吸引。

研究人员总结称“发现了分子马达的一个新特征......DYBLUP不仅在不同物种之间广泛保守,它还参与对光的反应。在没有DYBLUP蛋白的突变衣原体中,马达分子和细胞骨架之间的联系似乎部分断裂,导致鞭毛不受控制的跳动和蓝光下细胞行为的改变。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接:

http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.abf3621


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