单细胞真核生物利用非常规细胞骨架成分进行动态变形

近日，中国科学院水生生物研究所苗伟研究员团队发现，泪细胞利用细胞骨架中非常规、新颖的成分，实现了惊人的动态变形能力，相关研究成果发表在《当代生物学》杂志上。

真核细胞依靠动态形状变化来实现各种细胞功能、维持重要的生物过程并调节细胞行为。这些形状变化很大程度上是由细胞骨架成分的组织和排列所驱动的。细胞骨架由基因特化和辅助蛋白的结合所形成，使细胞具有不同的形状和作用。

许多真核细胞都会发生形状变化，其中最令人着迷的例子之一是单细胞纤毛真核生物 Lacrymaria，它以非凡的动态变形而闻名。它拥有灵活的“细胞颈部”，可以延伸几倍到几十倍于其身体长度来捕捉猎物，表现出惊人的弹性和运动自由度。尽管进行了大量研究，但这种极端形态变化背后的分子机制仍不清楚。

本次研究通过质谱分析，基于高质量的Lacrymaria基因组，阐明了颈部的分子组成，发现Lacrymaria的显著形态变化涉及独特的肌动蛋白-肌球蛋白系统，而非其他收缩性纤毛虫中发现的Ca2+依赖性系统。

研究人员根据多种实验证据，揭示了泪囊颈部收缩系统的分子和结构基础，包括由中心蛋白-肌球蛋白组成的肌丝细胞骨架，以及含有新型巨型蛋白的微管细胞骨架。