《昆明动物所发现动物禁食中孔道形成蛋白驱动脂类营养输送》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育
  • 编译者: 姜丽华
  • 发布时间:2022-10-31
  •       自然界中的动物由于生存环境的季节性变化而经历不同程度的营养缺乏过程。在饥饿状态和向组织实质细胞输送脂质产物时,从脂肪组织释放到血液中的脂肪酸可以与白蛋白结合,经由内皮细胞的跨细胞运输被组织实质细胞吸收,从而实现能量供应。然而,白蛋白和/或白蛋白结合的脂肪酸的细胞摄取和外排的方式和机制是目前有待解决的重要科学问题。

      细胞膜系统是维持细胞与外界物质交流、环境适应的屏障,因此在进化过程中也产生了作用于细胞膜系统的孔道形成蛋白。但是,长期以来孔道形成蛋白被认为是细胞死亡的诱导剂,主要作为微生物感染的毒力因子或宿主的免疫效应分子。中国科学院昆明动物研究所研究员张云课题组在长期对两栖类动物大蹼铃蟾Bombina maxima的研究中发现了孔道形成蛋白βγ-CAT,并揭示该蛋白机器受氧分压的精准调控组装。βγ-CAT可以通过刺激驱动胞饮作用和外泌体的释放来维持蛙类水平衡。在大量实验证据基础上,该团队总结提出了以βγ-CAT及其调控网络为代表的驱动细胞囊泡化输送的新型孔道形成蛋白系统,及该创新性系统作用于营养吸收和代谢调控的新范式。

      研究团队进一步揭示该创新性驱动细胞囊泡化输送的孔道形成蛋白系统在大蹼铃蟾B.maxima血液里呈常态化表达,约占血液蛋白成分含量的千分之一,是动物禁食的及时响应因子,此类蛋白具有驱动大分子脂类营养物质跨内皮细胞输送、为肌细胞提供营养的重要功能。相关研究成果以Pore-forming protein βγ-CAT promptly responses to fasting with capacity to deliver macromolecular nutrients为题发表在FASEB Journal上。由于βγ-CAT孔道形成蛋白系统介导了基础的细胞物质摄取和输送功能及其调控的细胞膜活性分子基础,可以理性预测:类似功能与机制的孔道形成蛋白系统在鱼类、两栖爬行动物、鸟类和哺乳动物中具有相应的保守性和普适性。

  • 原文来源:http://www.cas.ac.cn/syky/202209/t20220923_4848686.shtml
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    • 云南鳅属隶属于鲤形目、条鳅科,分布于中国的四川、云南、广西和贵州省,国外分布于缅甸和越南。它们是一群生活于湖泊、沼泽和缓慢流动的河流中的小型淡水鱼类。目前云南鳅属记录有34种,根据其是否具有头部侧线管孔和侧线孔将其分为侧纹云南鳅种组(有侧线孔和头部侧线管孔)和黑斑云南鳅种组(无侧线孔和头部侧线管孔)。 2017年四川成都的鱼类爱好者在四川彭州市九尺县沱江支流采集到云南鳅标本9号。中国科学院昆明动物研究所与四川师范大学的科研人员联合对该批标本进行了鉴定,发现该标本体侧具有侧线孔、头部有侧线管孔,因此,属于侧纹云南鳅种组。将该标本与侧纹云南鳅种组的其它种进行比较,发现为云南鳅属的一新种,且为四川省记录的云南鳅属种类的第二种。 该新种被命名为九尺云南鳅,它所具有的鉴别特征是:上颌无齿状突起;全身被有细密的鳞片;侧线不完全,终止于胸鳍一半的下方,具有6-11个侧线孔;眼径大于眼间隔;尾柄长小于尾柄高。相关研究成果已发表于Zootaxa杂志。 云南鳅属鱼类对水质污染比较敏感,是重要的水质变化指示鱼类。云南鳅属种类多局限分布于一些小型水体中,水质的变化对其影响较大。目前,已经有8种云南鳅属鱼类被世界自然保护联盟(IUCN)评估为濒危物种。 丁陈君 摘编自http://www.cas.cn/syky/201812/t20181227_4675227.shtml 原文标题:研究发现云南鳅属鱼类新种——九尺云南鳅
  • 《昆明动物所等在基因组稳定性驱动的低氧适应研究中取得进展》

    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:姜丽华
    • 发布时间:2022-10-31
    •       近期,中国科学院昆明动物研究所研究员赵博团队等在Journal of Experimental & Clinical Cancer Research上发表了题为RETSAT associates with DDX39B to promote fork restarting and resistance to gemcitabine based chemotherapy in pancreatic ductal adenocarcinoma的研究论文,报道了RETSAT基因在基因组稳定性维持和低氧耐受中的功能和机制。   基因组稳定性的维持以氧作为必要条件,特别是在极端低氧(氧浓度低于1%)条件下,HIF信号通路显著下调DNA损伤反应(DNA Damage Response,DDR)核心组分的表达,引起DNA复制和修复效率降低,造成DNA损伤累积和基因组不稳定,细胞被动地进入凋亡或衰老。然而,一些特例值得关注。例如,高原动物细胞能够较强地维持基因组稳定并耐受低氧,提示可能存在某种未知通路或机制,赋予细胞主动增强基因组稳定性的能力来适应低氧。另外,这些机制能否为极端低氧的实体瘤(如胰腺癌)防治提供新视角和新思路,值得探索。   RETSAT 是一个在青藏高原哺乳动物类群中趋同演化和显著正选择的基因,但其编码蛋白在基因组稳定性调控中是否发挥功能,尚不清楚。在基础方面,该研究利用iPOND (isolate proteins on nascent DNA)、DNA fiber assay、Comet assay等基因组稳定性研究技术,确定了RETSAT是一个新的复制叉结合蛋白。在低氧条件下,RETSAT招募RNA解旋酶DDX39B入核,有效清除R-Loop,避免转录-复制冲突(Transcription–replication collisions),保障DNA复制有序进行,促进细胞的低氧适应。在应用方面,利用TCGA数据库、临床病理样本、3D培养模型、胰腺癌类器官模型和小鼠移植瘤模型等,研究人员确定了RETSAT高表达与胰腺癌预后和吉西他滨化疗获益均呈现负相关,发现了DDX39B抑制剂CCT018159在联合药物治疗胰腺癌中的价值。