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青科沙龙第47期丨Nature一作解读:一个新的无机磷存储细胞器调控肠道发育及稳态

研究内容:

无机磷酸盐(Pi)是生命中最重要的分子之一,参与绝大多数反应。尽管Pi代谢对生命具有普遍的重要性,但对它的研究主要集中在细菌、酵母和植物中。在细菌中,Pi储存在多磷酸盐颗粒中,而在酵母和植物细胞中,Pi主要储存在液泡中。也有人提出,含Pi的生物分子,如多磷酸盐(在细菌和真菌中)和膜磷脂(在植物中)可能作为Pi储备。在动物中,尽管人们对循环Pi的激素调节了解很多,但对细胞内Pi代谢和信号传导所之甚少。
2023年5月4日,哈佛大学Norbert Perrimon研究团队在Nature杂志发表了题为 “A phosphate-sensing organelle regulates phosphate and tissue homeostasis” 的研究论文。该研究首次鉴定了昆虫肠道细胞中存储磷的细胞器,并发现了无机磷酸盐参与肠道稳态调控的机制。
Norbert Perrimon实验室长期致力于昆虫器官通讯与肠道稳态调控研究,在前期的研究中发现慢性Pi饥饿会导致黑腹果蝇消化道上皮过度增殖,通过遗传筛选鉴定到一个新的未命名的基因(作者取名为Pi敏感性XPR1同源基因,即PXo)。进一步的研究发现Pi饥饿触发了Pi转运蛋白PXo的下调。与Pi饥饿一致,PXo蛋白缺乏也会导致中肠过度增殖。免疫染色和超微结构分析显示,PXo专门标记了一种过去未研究过的的多层膜亚细胞结构(作者将这一非典型细胞器命名为PXo小体),其形成或维持取决于Pi可用性和PXo的表达。

作者简介:

2017年博士毕业于中国科学院上海生命科学研究院,2017年-2022年分别前往中科院及哈佛大学从事博士后研究。2022年10月回国建立昆虫器官发育与器官通讯实验室,目前主要从事昆虫分子遗传学与发育生物学研究,研究方向包括昆虫干细胞发育与代谢调控、昆虫性别决定及遗传调控等技术开发研究。主持或参与国家自然科学基金青年项目、面上项目、重点项目等多项研究课题。研究成果以第一作者/通讯作者发表在Nature、PNAS(三篇)、Na-tional Science Review、eLife、Cell Discovery等期刊。


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