东京大学的水岛升教授和森下英晃客座研究员(顺天堂大学讲师)等在14日的英国科学杂志《自然》电子版上发表了一篇文章,阐明了在胎儿形成眼睛晶状体的过程中,所有的细胞器都被分解变得透明的结构。 不仅是细胞核,小器官也被分解的现象早在100多年前就为人所知,但具体的结构还是个谜。
通过小鱼和老鼠的实验判明,细胞质中的脂肪分解酶与各个小器官的膜结合后破裂,直至分解。 水岛教授说:“红细胞和皮肤(表皮)的角化细胞中细胞核和小器官也没有了,所以这个酶可能在起作用。”
众所周知,处理细胞内不需要的小器官等的结构是用膜包裹,使之融合到有分解酶的小器官中的“自噬反应”。 发现细胞自噬的大隅良典东京工业大学荣誉教授在2016年获得了诺贝尔医学生理学奖。 水岛教授在约20年前就认为,构成水晶体的许多细胞也会发生自噬现象,但是为了不让自噬在小鼠胎儿身上发生,即使进行基因操作,水晶体也变得正常透明了。
于是,使用可以直接观察的鲤科小鱼“斑马鱼”,进行了分别破坏在水晶体细胞中强力作用的约60种基因的实验。 结果表明,细胞器的分解需要脂质分解酶“Plaat1”,同样的酶“PLAAT3”在与人相同的哺乳类动物的老鼠水晶体中起作用。 研究人员发现,在晶状体形成的过程中,首先在小器官的膜上出现一个小洞,在那里这种酶结合后破裂。
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