上海科技大学生命学院本科生发现细胞蛇对饥饿与凋亡反应明显

2019年2月13日，上海科技大学生命科学与技术学院2015级本科生吴铮作为第一作者的最新研究成果，以“Cytoophidia respond to nutrient stress in Drosophila”为主题在经典细胞生物学杂志《Experimental Cell Research》上发表。

在生命中成千上万的RNA分子都是由四个基本的核苷酸通过各种排列组装而成。这四个基本的核苷酸分别是ATP, GTP, UTP和CTP。这些核苷酸还是驱动生命中各类代谢反应所必须的能量载体。因此，核苷酸的合成及调控对于细胞至关重要。

ATP合成酶主要分布在双层膜细胞器线粒体和叶绿体里。CTP从头合成路径的限速步由CTP合成酶催化。2010年，刘冀珑教授发现CTP合成酶可以形成细长的蛇状结构，将其命名为细胞蛇（cytoophidium，复数cytoophidia)。

细胞蛇作为一种无膜包裹的细胞器，普遍地存在于从细菌到人类的多种物种中，在进化中高度保守。除CTP合成酶外，还有很多代谢酶可以组装成细胞蛇。目前，对于细胞蛇这一细胞器的功能还有许多的未知。

2015级本科生吴铮在生命学院刘冀珑老师的指导下，以经典模式生物果蝇为研究材料，对果蝇卵巢中的细胞蛇在环境压力下的反应进行了研究。他们发现细胞蛇在饥饿和热激等压力条件下会增加长度，并且该过程可逆。有趣的是，他们还发现细胞蛇在凋亡的细胞里会更蜷曲。通过细致观察，他们在显微镜下捕捉到细胞蛇通过被称为“环形运河”的通道从护理细胞运送到卵母细胞中。这些发现为理解细胞蛇这一新型无膜细胞器的功能提供了新的线索。

图注：相对于正常环境（图A），饥饿条件下（图B）的果蝇卵巢中的细胞蛇的长度会增加。  

该研究项目得到上海科技大学、英国医学理事会以及中国国家自然科学基金的资助。该论文的开源获取由牛津大学博德莱图书馆资助。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014482719300527?via%3Dihub