细胞骨架系统在贝壳早期发育中发挥关键作用

2022-04-21 12:01:37 来源：今日健康网作者：分享：

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　　近日，中科院实验海洋生物学重点实验室刘保忠研究团队在软体动物贝壳的早期发育机制方面取得新进展，发现并证实依赖肌动-肌球蛋白的细胞骨架系统在笠贝贝壳早期发育中发挥关键作用。

　　贝壳作为主要保护性结构，是软体动物的关键特征。因此，贝壳的研究一直是软体动物研究的重点问题之一。该研究团队长期关注贝壳早期发育机制研究，鉴定了一系列贝壳发育相关的基因和细胞群体。在2020年的一项研究中，团队成员发现细胞骨架分子（肌动蛋白F-actin）在笠贝早期胚胎中的贝壳发育区显著富集，强烈提示其参与了贝壳形成。此前这类分子与贝壳发育的关系从未有报道，是一项全新的发现。

　　以此为基础，团队聚焦该分子及其相互作用分子NM II（肌球蛋白），开展深入研究。通过一系列功能实验，证实了肌动-肌球蛋白在贝壳发育区的细胞重排和细胞形态变化过程中起关键作用，抑制该系统功能导致贝壳发育区结构紊乱，幼虫贝壳发育失败，从而从分子和细胞水平证实了肌动-肌球蛋白参与贝壳发育的机制。该研究是目前为数不多的聚焦贝壳发育的功能性研究之一，首次报道了细胞骨架参与软体动物贝壳发育的分子机制，基于团队的原创性发现揭示了贝壳发育的一个全新侧面，为理解软体动物贝壳发育的分子机制和演化历程提供了重要信息。

　　本研究主要由2019级硕博连读研究生刘新雨、2017级硕士生杨伟红和郇聘研究员完成，研究得到了国家自然科学基金、农业部现代农业产业技术体系岗位科学家项目、中科院青促会会员项目等联合资助。

抑制肌球蛋白功能后，贝壳形成区形态异常、贝壳发育受阻

　　论文信息：

　　1. Xinyu Liu^#, Pin Huan^#, Baozhong Liu*. Nonmuscle Myosin II is Required for Larval Shell Formation in a Patellogastropod., Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2022; DOI: 10.3389/fcell.2022.813741　　

　　2. Weihong Yang, Pin Huan*, Baozhong Liu. Early shell field morphogenesis of a patellogastropod mollusk predominantly relies on cell movement and F-actin dynamics., BMC Developmental Biology, 2020; DOI: 10.1186/s12861-020-00223-3