中山大学生命科学学院赖德华副教授团队发现真核生物中心体的关键结构蛋白
2021-05-26
中心体(基体)的自身结构稳定和其维系的遗传信息稳定均是真核细胞生存发育的重要基础。在细胞增殖中,中心体的严谨复制和分离在时间和空间上精确受控。这个过程需要中心粒连接纤维(Linker)负责连接同一对中心体中的母子中心粒。Linker 是解释哺乳动物细胞中心体数量控制和遗传模式的关键结构,它的适时存在和解体对细胞周期的正常运作至关重要。此结构自1981年的电镜研究中发现以来,其组成蛋白一直未被鉴定。
生命科学学院赖德华副教授团队与牛津大学英国皇家学会会员Keith Gull教授以及英国牛津布鲁克斯大学Flavia Moreira-Leite研究员合作,另辟途径以布氏锥虫为材料,历时数年鉴定发现锥虫BBLP是Linker的组成蛋白。合作团队通过荧光蛋白融合原位标记技术,发现BBLP定位于基体和原基体之间。后续的RNA干扰等实验发现若BBLP缺失则导致原基体定位和分配异常,乃至后续基体成熟异常直至细胞死亡。这些结果证实BBLP起着连接基体和原基体的Linker功能,确认其为真核生物的首个Linker蛋白,填补了真核生物中心体Linker蛋白未知的空白。该研究成果揭示了锥虫的基体自身装配和遗传的关键分子机制,促进了真核生物中心体起源与演化的研究。
题为“A specific basal body linker protein provides the connection function for basal body inheritance in trypanosomes”的研究成果已在美国科学院院刊《Proc Natl Acad Sci USA》发表。该研究发现了非洲锥虫病病原体-布氏锥虫(Trypanosoma brucei)的一种中心体蛋白,发现其起着连接母中心粒(基体)和子中心粒(原基体)的关键功能(图1),正是相关领域生物学家苦苦寻找了近40年的Linker蛋白,因此被命名为基体Linker蛋白(BBLP)。
中山大学生命科学学院为该工作的第一完成单位,生命科学学院赖德华副教授为该论文第一作者和通讯作者。本项工作获得国家自然科学基金青年项目(31402029)、国家自然科学基金面上项目(31772445)、广东省自然科学基金面上项目(2014A030313164)、广东省杰出青年科学基金(2016A030306048)、欧盟居里夫人国际访问学者项目(PIIF-GA-2009-252589) 和 英 国Wellcome Trust 项 目(WT066839MA 和 104627/Z/14/Z) 的资助。
论文链接:https://doi. org/10.1073/pnas.2014040118
图1 哺乳动物细胞和锥虫细胞的细胞周期模型示中心体中Linker的变化
◆赖德华副教授及其团队介绍◆
中山大学生命科学学院赖德华副教授团队长期从事人兽共患寄生虫的研究:解析了一批能量和物质代谢相关酶类和结构蛋白的功能;从基因组、转录组和蛋白组的多层面探究锥虫、疟原虫、弓形虫等寄生虫及近缘物种形成及进化驱动内因;并综述了诸如广州管圆线虫病、华支睾吸虫病等我国重要寄生虫疾病的流行和控制策略。研究成果加深了学术界对寄生生物的生物学特性在细胞,蛋白及分子水平上的认识,在物种形成及演化等宏观方面做出了积极贡献,也为寄生虫的控制及药物靶点设计提供了重要的理论基础。
赖德华分别于2003年和2008年获中山大学理学学士和动物学博士学位,在捷克波西米亚大学和英国牛津大学进行博士后研究后,2013 年“百人计划”引进回到中山大学任副教授。2014 年起任广东省动物学会理事,2017 年起任中国动物学会原生动物学分会理事,2018 年起任广东省寄生虫学会理事。主持了欧盟居里夫人国际访问学者基金项目、瑞典国际科学基金项目、国家自然科学面上基金项目、广东省自然科学杰出青年基金、广州市珠江科技新星专项等科研项目。2005 年迄今,在Proc Natl Acad Sci USA、Lancet Inf Dis、Nucleic Acids Research 和Mol Bio Evol 等国际著名学术期刊发表SCI 论文50 余篇,论文总他引1 676 次。研究成果获2011 年南粤科技创新优秀学术论文二等奖,2015年中国动物学会原生动物分会青年科技奖。
赖德华副教授