《Cell | 小鼠卵母细胞在降解的超级细胞器中螯合聚集的蛋白质》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-02-22
  • 2024年2月20日,巴塞罗那科学技术研究所和马克斯·普朗克多学科科学研究所的研究人员在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为Mouse oocytes sequester aggregated proteins in degradative super-organelles 的研究论文。

    卵母细胞是几乎所有雌性哺乳动物(包括人类女性)在出生前就发育的未成熟卵细胞。未来世代繁殖都依赖于这一数量有限的细胞储备能够存活多年且不遭受损害。在人类中,这些卵母细胞能够在卵巢中存活近50年之久(也就是从出生到绝经的平均时间)。卵细胞如何实现如此长寿这一非凡壮举,一直是个未解决的问题。

    该研究发现,蛋白质聚集物会影响卵母细胞质量和雌性生育能力,而卵母细胞中存在一种名为内溶酶体囊泡集结体(EndoLysosomal Vesicular Assemblies,简称ELVA),它们在卵母细胞质中漫游,像清洁团队一样捕获和固定蛋白质聚集物并使其无害化。如果这些蛋白质聚集物没有被有效清除,就会导致有缺陷的卵子的形成,60%的携带了这些蛋白质聚集物的小鼠胚胎无法完成早期发育。

    这项研究揭示了卵母细胞健康长寿的潜在机制,也为探索卵母细胞质量差这一导致女性不孕症主要原因的机制提供了新方向。随着人类结婚和生育年龄的延迟,这项研究的意义和重要性不言而喻。

  • 原文来源:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00068-0
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    • 编译者:李康音
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    • 本文内容转载自“ 细胞自然科学”微信公众号。原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/Su8wR1FjyOZt6gYEg8B0pA 2023年11月2日,马克斯·普朗克研究所等机构的研究人员在Cell上发表题为Mammalian oocytes store proteins for the early embryo on cytoplasmic lattices的文章。 哺乳动物的卵母细胞内充满了一种被称为细胞质网的结构,这种结构至今的功能还不为人所了解。在20世纪60年代首次发现时,人们曾猜测它们可能与哺乳动物的卵黄、核糖体排列或中间丝有关,但其功能仍然是个谜。 最新研究表明,细胞质网是卵母细胞储存早期胚胎发育所需的重要蛋白质的地方。通过超分辨率光学显微镜和冷冻电子断层扫描技术,研究者发现细胞质网由高表面积的纤维组成,其中含有PADI6和亚皮质母系复合物蛋白。细胞质网与许多对胚胎发育至关重要的蛋白质相互作用,包括控制前植入胚胎的表观遗传重编程的蛋白质。通过敲除PADI6或亚皮质母系复合物来失去细胞质网会阻止这些蛋白质的积累,并导致早期胚胎停止发育。 这项研究表明,细胞质网富集母系提供的蛋白质,以防止它们过早降解和细胞活性,从而实现哺乳动物的早期发育。也就是说,细胞质网在胚胎发育的早期起到了重要的作用。
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    • 2024年3月6日,多伦利细胞与生物分子研究中心Brenda J. Andrews课题组在Cell杂志上发表题为Proteome-scale movements and compartment connectivity during the eukaryotic cell cycle的文章,研究人员通过对数百万活酵母细胞的图像应用两个不同的卷积神经网络,解决了细胞周期中浓度和定位的蛋白质组水平动态,分辨率达到~20个亚细胞定位类别。 研究人员利用活细胞的高内涵成像,以高分辨率绘制了出芽酵母蛋白质组的时空动态作为细胞周期进程的函数。为了实现这一目标,研究者将表达 GFP 融合蛋白的细胞的高通量荧光显微镜与神经网络相结合,用于自动细胞周期阶段分类和 22 个亚细胞位置类别的蛋白质注释。研究发现,四分之一的评估酵母蛋白质组表现出与细胞周期相关的周期性,蛋白质在细胞周期期间的定位或浓度往往具有周期性,但通常两者都不是。个体细胞周期转变的特点是独特的时空蛋白质组特征,具有周期性浓度的蛋白质主要参与细胞周期控制,而那些具有周期性定位的蛋白质则参与细胞周期程序的生物物理实施。该研究的单细胞蛋白质组测量与细胞周期解析的转录组和核糖体分析数据的补充表明翻译后调节在确定细胞周期特异性蛋白质浓度中的重要作用。 最后,研究人员将空间信息与动态蛋白质组浓度数据相结合,生成定量蛋白质通量图,并演示细胞周期解析的表型组学如何指导功能基因组注释。本研究提供了具有高空间分辨率的蛋白质组动力学的全面视图,为探索与真核细胞周期相关的分子波动提供了独特的资源。所有数据均可在thecellvision.org/cellcycle访问。