细胞融合必需的蛋白被识别

　　

    [生物通讯]一支由以色列和美国科学家联合组成的研究小组识别出一种细胞融合过程所必需的蛋白质。细胞融合是动物的正常发育和卵细胞受精过程中一个至为重要的阶段。这项研究在模式生物秀丽新小杆线虫（C. elegans）中进行，有关结果发表在2月28日期的《发育细胞》（Developmental Cell）杂志上。

    “通过了解细胞融合是如何在这种简单的线虫中进行的，我们能够对这一过程如何在高等生物包括人类中进行有所认识。”文章的合著者、以色列科技研究院的生物学助教Benjamin Podbilewicz博士说道。

    “我们在线虫中的细胞不发生融合时，找到了线虫的出生缺陷以及它体内功能发生紊乱的器官。另外，如果我们了解细胞融合的机制，有一天我们也许能够阻止精子和卵子的融合从而研制出一种新型避孕药。”

    文章的另一位合著者、康涅狄格大学健康中心的遗传学和发育生物学助教William Mohler博士补充说，通过细胞融合形成的巨大细胞是人类骨骼和肌肉正确形成所必需的，因此沿着这条路研究下去，我们的发现将有助于增加对无论是健康人群还是与肌肉有关的组织疾病人群的肌肉损伤和修复的了解。

    其它研究人员对这项工作称赞有加。加州工学院的生物学教授Paul Sternberg博士说，由于细胞融合对于动物的发育至为重要，因而这个新发现的调节细胞融合的基因“将成为研究细胞融合及其调控机制的一个重要范例。”

    从他们早先的工作中，研究人员能够预测出秀丽新小杆线虫皮肤和阴门中细胞融合和发育的正常步骤。他们采用遗传学方法对线虫进行了改造，使一种通常位于细胞结合处的蛋白能够发出荧光。接下来，研究人员将线虫暴露于一种能够引起基因突变的化学物质中。研究人员在高能显微镜下寻找线虫后代皮肤和阴门中发生突变的细胞。

    以色列和美国的研究小组分别独立识别出一个基因的两种突变形式，这两种突变形式都导致细胞融合失败。这个基因正常情况下在细胞融合发生之前和发生过程中至少应产生两种蛋白。研究人员计划下一步将研究这些蛋白的行为。

    根据所有检测过的标准，这个基因都无疑对细胞融合起着特异调控作用。为排除由细胞移位造成的细胞融合失败情况，研究人员精确分析了突变线虫中未融合细胞的排列情况。这些模式都是正常的，从而排除了细胞移位造成细胞融合失败的可能。另外，他们还证明，突变细胞在细胞融合过程的早期就“流产”了。突变细胞的细胞膜甚至连一个小小的孔都没能打开，根本不允许临近细胞之间的细胞内含物发生流动。

    克隆出这个早先未有研究记录的突变基因后，研究人员准确确定出究竟是基因上的哪一部分发生了突变。他们追踪皮肤和阴门细胞发育中的变化，以检查突变效应。融和失败的细胞在胚胎发育初期看上去还很正常，但随着发育的进行，细胞形成的组织中出现的缺陷越来越明显。含有突变皮肤细胞的线虫与对照的正常线虫相比，变短了，变粗了，灵活性也降低了。那些含有突变阴门细胞的线虫则表现为产出的后代减少甚至完全不育。

    Podbilewicz博士预言，突变线虫离开实验室放到自然环境中大概就会死亡。他还预测，其它生物体中也会存在功能类似但组成成分不同的蛋白，也就是说秀丽新小杆线虫中的发现也适用于其它生物体。

    Podbilewicz博士、Mohler博士和他们的同事希望未来的研究能够识别出其它正常细胞融合所必需的蛋白。他们正在设计一种检测这种细胞融合所必需的蛋白的存在的方法，用作预测细胞融合是否正确发生的预报器。

生物通摘译自BIO.COM