頂刊背靠背！西湖大學(xué)申恩志團(tuán)隊(duì)一天內(nèi)連發(fā)Vita和Nature！

在動物生殖發(fā)育過程中，卵母細(xì)胞向早期胚胎的轉(zhuǎn)變是一個高度調(diào)控的復(fù)雜過程。母源物質(zhì)在卵子發(fā)生過程中積累，為早期胚胎發(fā)育提供必要的蛋白質(zhì)和RNA。Argonaute蛋白與小分子RNA形成的復(fù)合物在生殖細(xì)胞中廣泛存在，尤其是內(nèi)源性小干擾RNA在卵母細(xì)胞中高度富集。雖然這些內(nèi)源性siRNA已被發(fā)現(xiàn)多年，它們在抗病毒防御和轉(zhuǎn)座子沉默之外，在生殖細(xì)胞中的具體生理功能卻一直不為人知。此外，為什么某些Argonaute蛋白缺失會導(dǎo)致胚胎完全致死，而不僅僅是發(fā)育延遲，這一長期困擾科學(xué)界的問題也亟待解答。2026年3月17日，西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院申恩志團(tuán)隊(duì)背靠背連發(fā)國產(chǎn)頂刊Vita和國際頂刊Nature！

詳細(xì)報(bào)道見

在哺乳動物卵母細(xì)胞中，存在著一類神秘而豐富的纖維狀結(jié)構(gòu)，被稱為胞質(zhì) lattices（CPL）。自20世紀(jì)60年代被首次觀察到以來，這種占據(jù)卵細(xì)胞胞質(zhì)近10%體積的結(jié)構(gòu)，其精細(xì)的分子構(gòu)成與組裝原理一直是未解之謎。過往研究證實(shí)，CPL對于卵母細(xì)胞的成熟和早期胚胎發(fā)育至關(guān)重要，其相關(guān)蛋白的異常會導(dǎo)致胚胎發(fā)育停滯和女性不孕。然而，CPL如何由眾多蛋白組裝成如此巨大的纖維網(wǎng)絡(luò)，始終是困擾發(fā)育生物學(xué)家的核心問題。

2026年3月17日，西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院申恩志團(tuán)隊(duì)在《Nature》期刊在線發(fā)表了題為“Molecular basis of oocyte cytoplasmic lattice assembly”的加速預(yù)覽研究論文。該研究通過冷凍電鏡技術(shù)，首次解析了從小鼠卵母細(xì)胞中分離的天然CPL的高分辨率結(jié)構(gòu)，揭示了其高度有序的周期性組裝機(jī)制，為理解母源因子存儲和女性生殖疾病提供了全新的分子基礎(chǔ)。西湖大學(xué)博士生劉淑賢，博士生劉雨松，助理研究員薛均超，博士后李珍珍，博士生張艷為第一作者，西湖大學(xué)申恩志特聘研究員和于洪濤實(shí)驗(yàn)室高海山研究員為本文通訊作者。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，CPL并非雜亂無章的纖維，而是由重復(fù)的“U型籃”（UB）和“適配器環(huán)”（AR）兩種基本單元交替連接而成的周期性超復(fù)合物，單個單元分子量高達(dá)約2.77 MDa。AR是一個由18個蛋白組成的閉環(huán)結(jié)構(gòu)，其中四個SCMC核心復(fù)合物作為支架頂點(diǎn)，兩個NLRP4f分子像“橋梁”一樣，通過其N端和C端分別與FILIA、ZBED3等蛋白形成多個相互作用簇，將SCMC復(fù)合物連接成一個堅(jiān)固的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。生化實(shí)驗(yàn)證實(shí)，破壞這些關(guān)鍵界面會直接導(dǎo)致AR組裝失敗。

UB的側(cè)面結(jié)構(gòu)由十個PADI6二聚體構(gòu)成，這些二聚體進(jìn)一步組裝成兩個中心對稱的五聚體，形成了UB的“籃壁”。分析顯示，PADI6二聚體之間通過“頭對頭”和“尾對尾”兩種特定的作用模式交織在一起，構(gòu)建了UB穩(wěn)固的側(cè)向框架，這與以往報(bào)道的PADI6晶體結(jié)構(gòu)中的堆積模式截然不同，揭示了其在天然狀態(tài)下的獨(dú)特組裝邏輯。

UB的底部“基座”和“上下邊”則由另外兩組蛋白復(fù)合物構(gòu)成。基座部分由NLRP14、UHRF1和UBE2D3形成的異源三聚體組成，其中UHRF1像“適配器”一樣同時結(jié)合UBE2D3和NLRP14。上下邊部分則由TUBB2B-TUBB2A異源二聚體、FBXW24和SKP1共同組裝而成，這些結(jié)構(gòu)以中心對稱的方式從基座向上、下兩個方向伸出。

整個UB內(nèi)部存在著一個精密的相互作用網(wǎng)絡(luò)，將其各個部分牢牢整合。研究發(fā)現(xiàn)，基座中的UHRF1/UBE2D3會與側(cè)面的PADI6相互作用；上下邊的FBXW24也與PADI6接觸；同時，上下邊的TUBB2B會與基座的NLRP14發(fā)生特異性結(jié)合。這三對相互作用將UB的側(cè)面、基座和上下邊緊密連接成一個不可分割的整體模塊。

最終，每個UB通過其上下邊與相鄰兩個AR的MATER復(fù)合物發(fā)生廣泛的相互作用，從而形成“UB-AR-UB”的周期性重復(fù)連接，組裝成長程的CPL纖維。研究進(jìn)一步將原子模型與早期報(bào)道的卵母細(xì)胞原位冷凍電子斷層掃描數(shù)據(jù)完美擬合，并揭示了相鄰CPL纖維之間通過外側(cè)PADI6二聚體和NLRP蛋白相互作用，交織成卵胞質(zhì)中廣泛的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

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