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精卵融合蛋白具有与寨卡和其他病毒相同的结构

2019-01-03 11:57:38 • 来源：

帮助精子和卵子在有性生殖中融合在一起的蛋白质也可以将常规细胞融合在一起。来自以色列理工学院，阿根廷，乌拉圭和美国的生物医学研究人员最近的研究结果显示，这种蛋白质是一个更大的蛋白质家族的一部分，这些蛋白质可以帮助其他细胞结合在一起，形成更大的器官，并且还可以利用病毒像寨卡和登革热一样侵入健康细胞。对于每个有性繁殖的生物体，精子和卵子融合是产生新个体的第一步。该过程已在许多生物中研究了100多年，包括人类，小鼠，昆虫，植物，海胆甚至真菌。但是，介导精子和卵子融合的分子机器的身份仍然未知。

精卵融合蛋白具有与寨卡和其他病毒相同的结构

现在，由Technion生物学院的Benjamin Podbilewicz博士和阿根廷国立圣马丁大学的Pablo S. Aguilar博士领导的团队已经证明了蛋白质HAP2 - 一个长期以来在精子 - 卵子融合中的知名人选 - 是一种介导广泛细胞 - 细胞融合的蛋白质。他们的研究结果最近发表在“细胞生物学杂志”上。

HAP2存在于植物，原生生物(例如藻类，原生动物和粘液霉菌)和无脊椎动物中，因此被认为是存在于第一个真核细胞(具有真核的细胞)起源的祖先蛋白质。然而，仔细研究HAP2后，研究人员得出结论，HAP2的根源更为古老。HAP2蛋白的结构和系统发育分析表明，它们与病毒如Zika和登革热使用的蛋白质同源，将病毒膜融合到它们侵入的细胞膜上。

据研究人员称，这意味着HAP2，FF和病毒融合蛋白构成了膜融合蛋白的超家族，作者将其命名为Fusexins(融合蛋白对于有性生殖和质膜外质合并是必不可少的)。

Podseilewicz教授说：“Fusexins是一种令人着迷的机器，可以保持结构核心多样化，在不同的环境中进行细胞膜融合。” “了解融合蛋白的不同结构 - 功能关系将使科学家能够合理地操纵受精和组织发育中的细胞 - 细胞融合。增加的和非常及时的好处是它使我们更好地了解寨卡病毒和其他病毒如何在其目标中引起疾病主机“。

在非常不同的背景下促进膜融合的蛋白质之间惊人的相似性导致作者深入研究机械细节。进行细胞 - 细胞融合实验，研究人员证明，与FF融合蛋白一样，两种融合细胞都需要HAP2来促进膜细胞融合。HAP2和FF融合蛋白的双边需求不同于病毒作用机制，其中fusexin仅存在于病毒膜中(见图)。

结构，序列和功能的结合保守意味着这些蛋白质与共同的祖先不同。Fusexins可能在20亿年前出现，以促进细胞之间原始形式的遗传物质交换。后来，包膜病毒使这些融合蛋白更有效地感染细胞。最后，多细胞生物通过细胞 - 细胞融合，使多种细胞生物适应于雕刻器官，如肌肉和骨骼，修复脊椎动物和皮肤中的破骨细胞以及蠕虫中的阴道。

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