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中国科学院遗传与发育生物学研究所黄迅教授带领的研究人员在《DevelopmentalCell》发表的一项研究中,证明了脂滴定位的CETN-SPDL1-L在视锥细胞脂滴调控中的作用定位,这对于视锥细胞的光敏感性很重要。
从细菌到哺乳动物,脂滴都是保守的。作为进化上保守的细胞器,脂滴具有许多功能。脂滴动力学失调会导致许多代谢疾病,例如肥胖、糖尿病和脂肪肝。大多数真核细胞含有脂滴。然而,在神经系统中,脂滴通常存在于神经胶质细胞中,而不是神经元中。神经元脂滴存在于某些疾病条件下,并被推测可以保护神经元免受神经变性。
有趣的是,在鸡锥细胞的顶端区域发现了一个脂滴,鸡锥细胞是一种神经元。此前尚不清楚脂滴是如何形成的、它的位置是如何确定的以及它在视锥细胞中的功能是什么。
在本研究中,研究人员建立了体外和离体培养系统,以探索鸡锥体细胞中脂滴动力学的调控。为了了解单个脂滴是如何形成的,研究小组进行了脂质组学分析、基因操作和药理学操作。他们发现CIDEA(一种先前鉴定的对脂滴融合很重要的蛋白质)和微管调节视锥细胞中脂滴的数量。
为了探索视锥细胞中脂滴顶端位置的潜在机制,研究人员进一步进行了蛋白质组分析。
有趣的是,他们发现通常定位于中心粒的中心蛋白在SPDL1-L的帮助下靶向视锥细胞脂滴,SPDL1-L是动粒相关卷曲螺旋蛋白SPDL1的一种先前未表征的亚型。CETN-SPDL1-L确保视锥细胞脂滴的顶端定位。
为了研究脂滴动态变化对视锥细胞功能的影响,研究人员利用时域有限差分(FDTD)方法计算电磁场分布并模拟视锥细胞中的光传播。结果表明,视锥细胞中脂滴的正确位置和正确数量对于光敏感性都很重要。
这项工作为中心体蛋白和脂滴定位之间以前未被重视的关系提供了新的见解。此外,研究人员还建立了一个新模型,将使未来脂滴领域的研究成为可能。
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