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蛋白质的小功能被揭�

2022-06-21 08:44:43 来源: 用户: 

为了使一个完全生长的有机体形成正确的形状,需要以协调的方式改变许多细胞的形状。科隆衰老研究卓越集群(CECAD)的研究人员发现了一种负责细胞形状的基因。

在胚胎发育过程中,每个细胞都需要知道自己是谁,在哪里,必须做什么。重要的是电池的极性:顶部、底部、正面和背面在哪里?只有当细胞以正确的方式极化时,它才能完全按照形成某种结构或器官所需的方式改变形状。

好事需要时间——20年研究的突破

细胞极性由相对较少的一组基因控制,这些基因在所有高等动物中数百万年来几乎保持不变。“大约20年前,我的第一个博士生发现了一个有趣的未命名基因,可能与极性有关,”CECAD的Andreas Wodarz教授说。第一次测试很有希望——尽管基因结果变化很大。最初,该基因似乎编码了一种约900个氨基酸的中等大小的蛋白质。到目前为止,很明显基因在现实中要大得多,蛋白质的信息几乎是它的两倍。毕竟,敲除果蝇中的蛋白质是可能的——但令人惊讶的是,突变动物是可行的。“大多数对极性重要的基因都是必不可少的,没有它们生物就无法生存。

差不多十年后,另一位博士候选人Hamze Beati进行了一项实验,为这一基因的功能提供了第一条线索。Beati生产了一种转基因苍蝇,在其细胞中产生过量的蛋白质。结果令人惊讶:细胞改变了形状,并在顶部收缩。从上面看,细胞看起来明显更小,这导致了基因的名字:“小”。矛盾显而易见。一方面,微小的细胞对细胞的形状有很大的影响,但突变的苍蝇没有它仍然可以生存。为什么.

基因储存在卵细胞中。

三名博士生和该出版物的共同第一作者伊琳娜皮克(Irina Peek)在2016年取得了突破。她找到了可以用基因生活的苍蝇被淘汰的原因:卵中有功能蛋白的储存细胞。在母细胞发生突变,无法在卵细胞中储存蛋白质的小突变胚胎中,形状形成失控。“微小对于正确的细胞形状非常重要。在完全缺乏小胚胎的胚胎中,我们看到细胞是松散的,不再有张力,”伊琳娜皮克说。"这些细胞不能进行协调的细胞形状变化,而这种变化对于形状的产生是必不可少的."

这个基因不仅对基础研究有重要意义。“这个基因在进化过程中高度保守,这意味着它可以以类似的方式在许多生物中找到。人类的同系物LMO7被称为肿瘤抑制基因。在一系列肿瘤中,它显示出LMO7的量减少,这表明了在肿瘤生长控制中的功能,”Andreas Wodarz补充道。在即将到来的实验中,研究人员希望研究小蛋白质与其他蛋白质之间的相互作用,它如何到达细胞中的正确位置,以及它如何影响形状。有一点是肯定的:小的不会很快被放回抽屉里。

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