单细胞真核生物最快生物运动背后的分子基础

安东尼·范·列文虎克(Antonie van Leeuwenhoek)在9年1676月<>日写给皇家学会的著名信件中描述了单细胞真核生物(Vorticella)及其迷人的超快细胞收缩。这种由Ca触发的超快细胞收缩2+依赖性机制不同于肌动蛋白-肌球蛋白和动力蛋白/驱动蛋白-微管蛋白系统中发现的三磷酸腺苷 (ATP) 依赖机制。

螺旋体，是一种毫米级单细胞原生生物属，以其令人难以置信的快速运动而闻名，类似于涡状细胞。由于它们的超快收缩，它们能够进行生物世界中最快的运动。然而，尽管进行了大量研究，但这种超快细胞收缩背后的分子机制长期以来一直是一个谜。

近日，由中国科学院水生生物研究所(IHB)苗伟教授领导的一个研究小组通过描述螺旋体超快收缩背后的分子基础，解开了这一谜团。该团队的研究发表在Science Advances上。

在这项研究中，研究人员使用他们之前建立的基因组组装管道获得了高质量的螺旋体基因组。他们发现收缩结构，一种网状收缩原纤维系统，由两个巨型蛋白质和两个Ca组成。2+结合蛋白。使用RNAi，他们验证了巨型蛋白质的功能。

超分辨率成像显示，网状收缩原纤维系统与微管细胞骨架、线粒体和内质网(ER)耦合，非常适合螺旋造口细胞重复超快收缩和延伸的生物学和生理需求。

“实际上，我们的研究为研究非模型原生生物提供了有价值的参考，涵盖了从基因组到分子研究的各个方面，”苗教授说。

本研究对理解超快细胞收缩的分子机制具有重要意义，为超快收缩微机的仿生、设计和构建提供了良好的蓝图。

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