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遷移小體,一類新的亞細胞結構

時間:2015-2-2閱讀:578
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初中生物課本中已經介紹了細胞內幾種常見的細胞器:線粒體,高爾基體,內質網,溶酶體,植物中的葉綠體與液泡,中心體,等等。zui近清華大學俞立課題組在《cell reserch》在線發表了他們新發現的一類細胞亞結構單位:遷移小體(migrasome)。

首先作者以普通大鼠腎臟細胞為研究對象,發現這些細胞在遷移的過程中會不斷地向胞外釋放內容物,這種新發現的細胞事件被稱為遷移胞吐作用(migracytosis)。細胞在遷移的過程中會將其收縮纖維留在胞體后側。在收縮纖維的橫截面處會有很多直徑約為3um的囊泡,即為新發現的"遷移小體"。這些遷移小體中還包括有很多直徑約50~100nm的小泡。zui終收縮纖維會發生斷裂,從而這些遷移小體會釋放到胞外并被周圍的細胞吞噬。

由于之前沒有任何相關的報道,為了進一步研究,需要進行純化。作者通過密度梯度離心的方法得到了細胞裂解物的不同組分,比較發現migrasome富集在某一特定的組分中。之后,作者通過質譜的手段篩選了一系列migrasome特異性的蛋白,在大量膜蛋白與細胞骨架相關蛋白的候選物中,作者發現Tetraspanin-4(TSPAN4)是其中migrasome定位zui準確的蛋白質,因此作者人工構建了(TSPAN4)-熒光報告基因供后續研究。進一步研究發現:當細胞密度很大時,TSPAN4在細胞內的分布十分彌散,只有在細胞膜上有少量富集;但是當細胞密度較低時,隨著細胞收縮纖維的伸長,很多TSPAN4富集于收縮纖維區域,特別是其表面的環狀結構。之后,作者通過比較共聚焦顯微鏡成像結果與電鏡投射結果,證實了這部分"環狀"的結構即之前發現的migrasome。

之后,作者通過一系列藥物處理,發現migrasome的形成依賴于細胞的遷移過程,而且依賴于細胞骨架蛋白actin的多聚化。另外,體外過表達的實驗與對動物組織的檢測分別證明migrasome在各類細胞系以及原代細胞中是廣泛存在的。

zui后作者發現在細胞遷移過程中,胞體持續地向migrasome中運輸胞內物質。當細胞釋放migrasome后,這些囊泡會被周圍的細胞所吞噬。

綜上,作者通過一系列的生化手段證明了他們發現的一類新的亞細胞結構-"遷移小體"。它在細胞遷移中的作用雖然還未知,但這一過程明顯影響了細胞間的通訊。這一發現對經典的細胞生物學得到了補充。

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