iScience:配子体发生过程中新生膜形成的机制

时间：2024年9月30日

来源：AAAS

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筑波大学的研究人员使用实时成像技术仔细检查了出芽酵母的配子体发生，这是一个涉及减数分裂和孢子形成的过程。他们的研究结果表明，在产孢过程中，内质网出口位点(代表分泌途径的起点)被重塑。这种重塑使细胞能够有效地运输蛋白质和膜脂，促进新生孢子膜的形成。

有性繁殖是许多物种的一种常见的繁殖方式，包括配子发生，即通过受精、交配或交配产生后代。在植物和动物中，卵子和精子从生殖细胞分化形成配子。然而，在出芽酵母中，孢子是在二倍体细胞内产生的。在这个过程中，细胞质内形成新的膜结构，包裹减数分裂的单倍体核产生孢子。尽管有这些知识，这些新生膜结构形成的确切机制仍然知之甚少。

为了深入了解这一过程，筑波大学的研究人员使用实时成像技术仔细观察出芽酵母的减数分裂和孢子形成，捕捉细胞内新生膜结构的发育。他们观察到，尽管内质网出口位点和高尔基体数量减少，但它们在孢子形成过程中重新组装。此外，他们确定了Gip1, 1型蛋白磷酸酶的减数分裂特异性亚基，作为影响这种调节机制的关键分子。在gip1缺陷细胞中，由于再生ER出口位点的缺陷，分泌通路无法精确定位，导致孢子质膜形成异常。这一发现表明细胞在产孢过程中通过重组膜运输途径有效地运输膜脂并产生新的细胞膜。

这一研究结果对人类健康具有重要意义，因为许多与配子体发生和受精相关的疾病都是由细胞膜内交通异常引起的。这些发现可以潜在地增强当前对相关致病机制的理解、诊断和治疗。